En 1869, Dmitri Mendeleev a publié « Sur la relation entre les propriétés des éléments et leur poids atomique », jetant les bases du tableau périodique.
À l’époque de Mendeleïev, les atomes étaient considérés comme des entités indivisibles dont les poids variaient. Ordonner les éléments par poids croissant semblait logique, mais deux problèmes clés sont apparus :mesurer des poids atomiques précis était un défi et le poids atomique ne reflète pas le véritable principe d'organisation des éléments.
Mendeleïev a noté que « la disposition selon le poids atomique correspond à la valence de l’élément et, dans une certaine mesure, à la différence de comportement chimique ». Il a associé l’ordre des poids atomiques à des valences communes, regroupant les éléments ayant des caractéristiques similaires en colonnes verticales – les « groupes » d’aujourd’hui. Ce modèle périodique rendait le tableau prédictif, permettant à Mendeleïev d'anticiper les éléments non découverts.
Près de cinquante ans plus tard, le modèle atomique a évolué. Les scientifiques ont découvert un noyau central contenant des protons et des neutrons, entouré d'un nuage d'électrons. Le nombre de protons, appelé numéro atomique, détermine l'identité de l'élément, et le nombre presque égal d'électrons régit sa chimie.
Les électrons occupent des coquilles concentriques. Les électrons de la couche la plus externe, appelés électrons de valence, dictent la façon dont un élément réagit. Les éléments du groupe 1A possèdent un seul électron de valence ; chaque colonne successive à droite en ajoute une de plus. Bien que les éléments du groupe B présentent des configurations électroniques plus complexes, ils suivent également un modèle électronique de valence, qui sous-tend la structure du tableau périodique moderne.
À titre de référence faisant autorité, l'Union internationale de chimie pure et appliquée (UICPA) définit le tableau périodique par numéro atomique, reflétant l'arrangement électronique qui régit le comportement chimique.
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