Comment le tableau est organisé

L'élément 1 est l'hydrogène et l'élément 118 est l'oganesson, nommé en 2016. Tous les numéros entre les deux sont occupés.

Au supermarché, le lait est rangé à côté des yaourts et les pâtes à côté du riz : tu trouves ce que tu cherches sans lire chaque étiquette. Le tableau périodique fait le même travail pour les éléments chimiques. Chaque élément occupe une case fixe, et la position de cette case en dit long sur son comportement avant même que tu cherches la moindre information à son sujet.

Rangés par numéro atomique

Les éléments sont alignés selon leur numéro atomique, c'est-à-dire le nombre de protons dans le noyau de chaque atome. L'hydrogène a 1 proton, l'hélium 2, le lithium 3, et ainsi de suite, sans le moindre trou, jusqu'à l'oganesson et ses 118 protons. Le tableau se lit comme une page de texte : de gauche à droite le long d'une ligne, puis au début de la ligne suivante. Quand une ligne se termine, l'élément suivant commence une nouvelle ligne à gauche.

Pourquoi couper la suite en lignes ? Parce que les propriétés des éléments se répètent. Le lithium, le sodium et le potassium sont tous des métaux mous et brillants qui réagissent avec l'eau. Ils reviennent à intervalles réguliers dans la suite des numéros, alors le tableau est découpé en lignes de la bonne longueur pour les empiler dans une même colonne. Cette répétition donne son nom au tableau : périodique veut dire « qui revient à intervalles réguliers ».

Lignes, colonnes et blocs

Les 7 lignes s'appellent des périodes et les 18 colonnes des groupes. Les lignes n'ont pas toutes la même longueur. La période 1 ne contient que 2 éléments, les périodes 2 et 3 en contiennent 8 chacune, les périodes 4 et 5 en ont 18, et les périodes 6 et 7 en ont 32. Ces nombres n'ont rien d'arbitraire. Ils correspondent au nombre d'électrons qui peuvent remplir chaque nouvelle couche de l'atome, que tu verras dans le chapitre suivant.

Les chimistes découpent aussi le tableau en quatre blocs, nommés d'après le type d'orbitale en cours de remplissage : le bloc s (groupes 1 et 2, plus l'hélium), le bloc p (groupes 13 à 18), le bloc d (groupes 3 à 12) et le bloc f. Les périodes 6 et 7 contiennent chacune 14 éléments supplémentaires du bloc f. Si on les imprimait à leur place, le tableau ferait 32 colonnes de large et ne tiendrait pas sur une page. La plupart des tableaux sortent donc les lanthanides (57 à 71) et les actinides (89 à 103) et les impriment sur deux lignes en dessous. Le modèle 3D fait pareil, et les deux cases grises du groupe 3 montrent leur place.

Ce qu'une seule case t'apprend

Clique sur n'importe quelle case du modèle et une fiche s'ouvre. Les grosses lettres sont le symbole : une ou deux lettres, la première toujours en majuscule. C pour le carbone, Ca pour le calcium, Cl pour le chlore. Certains symboles viennent de noms latins : le sodium s'écrit Na (natrium), le potassium K (kalium) et le fer Fe (ferrum). Le petit nombre dans le coin est le numéro atomique. Le nombre en bas est la masse atomique standard, la masse moyenne de l'élément tel qu'on le trouve sur Terre, mesurée sur une échelle où un douzième d'un atome de carbone 12 vaut exactement 1.

Les éléments fabriqués seulement en laboratoire, ou qui n'ont aucune forme stable, n'ont pas de masse atomique standard. Pour eux, le modèle affiche un nombre de masse entre crochets, par exemple [97] pour le technétium. Les masses du modèle sont les valeurs abrégées 2024 publiées par la Commission des abondances isotopiques et des masses atomiques de l'UICPA. L'hydrogène vaut 1.0080, le carbone 12.011 et l'oxygène 15.999.