En 1869 Dmitri Mendeleev a publié un article intitulé, "Sur la relation des propriétés des éléments à leurs poids atomiques." Dans cet article, il a produit un arrangement ordonné des éléments, les énumérant par ordre croissant de poids et les rangeant dans des groupes basés sur des propriétés chimiques similaires. Bien que de nombreuses décennies se soient écoulées avant que les détails de la structure atomique ne soient découverts, la table de Mendeleïev organisait déjà les éléments en termes de valence.

Éléments et poids atomique

Dans le temps de Mendeleev, les atomes étaient indivisibles , entités uniques. Certains étaient plus lourds que d'autres, et il semblait raisonnable de commander les éléments en augmentant le poids. Il y a deux problèmes avec cette approche. Premièrement, la mesure du poids est une tâche difficile, et bon nombre des poids acceptés de Mendeleev n'étaient pas corrects. Deuxièmement, il s'avère que le poids atomique n'est pas vraiment le paramètre pertinent. Les tableaux périodiques d'aujourd'hui placent les éléments dans l'ordre de leur numéro atomique, qui est le nombre de protons dans le noyau. À l'époque de Mendeleïev, les protons n'avaient pas encore été découverts.

Éléments et propriétés chimiques Mendeleev a écrit que «l'arrangement selon le poids atomique correspond à la valence de l'élément et dans une certaine mesure à la différence dans le comportement chimique. " La valence, à la compréhension de Mendeleev, était une indication de la capacité d'un élément à se combiner avec d'autres éléments. Mendeleev a combiné l'ordre du poids atomique avec les valences communes pour organiser les éléments dans une table. Autrement dit, il a organisé les éléments en groupes en fonction de leurs caractéristiques chimiques. Parce que ces propriétés se répètent de temps en temps, le résultat est un tableau périodique dans lequel chaque colonne verticale, appelée un groupe, contient des éléments avec des caractéristiques similaires, et chaque ligne horizontale, appelée une période, organise les éléments en poids, augmentant de gauche à droite Les scientifiques ont découvert que l'atome était construit autour d'un noyau contenant des protons chargés positivement et des neutrons neutres. relativement lourd. Le noyau chargé positivement est entouré d'un nuage d'électrons chargés négativement. Le nombre de protons - également appelé nombre atomique - correspond généralement au nombre d'électrons. Il se trouve que le nombre d'électrons d'un élément a largement déterminé ses propriétés chimiques. Le bon ordre dans le tableau périodique est donc déterminé par le nombre d'électrons, pas par le poids proposé par Mendeleev.

Électrons de Valence

Les électrons dans le nuage entourant le noyau d'un élément sont disposés en couches , appelés coquilles. Chaque obus possède un nombre spécifique d'électrons qu'il peut contenir. Lorsque chaque coquille est remplie, une nouvelle coquille est ajoutée jusqu'à ce que tous les électrons soient pris en compte. Les électrons dans la couche externe sont appelés électrons de valence, car ce sont leurs interactions qui déterminent les propriétés chimiques d'un élément. Les colonnes qui ont été mises en place pour grouper des éléments par des propriétés chimiques similaires s'avèrent être exactement les mêmes colonnes définies par le nombre d'électrons de valence. Les éléments du groupe 1A ont un seul électron de valence, et chaque colonne du groupe A à droite ajoute un électron de valence supplémentaire. L'organisation devient un peu trouble avec les éléments du groupe B, mais chacun d'eux est également groupé par leur nombre d'électrons de valence.