LA CLASSIFICATION PERIODIQUE

LA CLASSIFICATION PERIODIQUE
FIN

1869 Construction de la classification périodique des éléments par Dmitri Ivanovitch Mendeleïev ( ) : une évolution dans la conception de la chimie au XIXème siècle car les notions même d’atome ou de molécules n’étaient alors pas clairement définies ; un outil de travail de la chimie du XXème siècle. 1869 marque un tournant dans la jeune histoire de la chimie. Dmitri Ivanovictch Mendeleïev, chimiste russe, propose une classification des « éléments ». Il est à noter que la notion moderne d’élément chimique n’était pas celle du milieu du XIXème siècle, où les notions même d’atome ou de molécules n’étaient alors pas clairement définies. Cependant, cette classification proposée par Mendeleïev marque une évolution de la chimie de l’époque, et deviendra un outil de travail indispensable au chimiste du XXème siècle.

L’«explosion démographique» des éléments au XIXème siècle
PROBLÈME L’«explosion démographique» des éléments au XIXème siècle Avant 1700 Antimoine Argent Arsenic Carbone Cuivre Etain Fer Mercure Or Phosphore Plomb Soufre Azote Béryllium Bismuth Chlore Chrome Cobalt Fluor Hydrogène Manganèse Molybdène Nickel Oxygène Platine Strontium Tellure Titane Tungstène Uranium Yttrium Zinc Zirconium Aluminium Baryum Bore Brome Cadmium Calcium Cérium Erbium Iode Lanthane Iridium Lithium Magnésium Niobium Osmium Palladium Potassium Rubidium Sélémium Silicium Sodium Tantale Thorium Vanadium Actinium Argon Césium Dysprosium Gadolinium Gallium Germanium Hélium Holmium Indium Krypton Néodyme Néon Polonium Praséodyme Radium Rhodium Ruthénium Samarium Scandium Thallium Thullium Xénon Ytterbium En 1867, Mendeleïev est enseignant en chimie générale à l’université de Saint Petersbourg. La méthode traditionnelle d’enseignement de la chimie repose sur l’étude complète des différents éléments et des réactions possibles entre eux. Cette méthode, possible avec une vingtaine d’éléments, devient fastidieuse et quasiment impossible à mettre en œuvre avec les quelques 70 éléments connus en 1867. Total

CONSÉQUENCE DU PROBLÈME
Il est nécessaire de déterminer un nouveau mode de classement des éléments. Les éléments à classer sont ici représentés par des cartes. K Te Sr Di Mn Ce Cs Yt Si Co Ru Au P Fe Nb Sn As Hg H Al Na S Rh Dans un but pédagogique, Mendeleïev cherche alors une nouvelle méthode d’enseignement de la chimie, et se voit donc amené à trouver une nouvelle présentation des éléments. Cette présentation repose bien entendu sur les connaissances de l’époque. Zr Pt La Ba Se V Ca Cd Fa Pd Pb Rb Ur W O Th Sb Br I Mo Bi B C Ti Ni Cl Be Er In Tl Ag Mg Ir Zn Cr Li F Cu Os N

CONNAISSANCES DE L’ÉPOQUE
Les chimistes de l’époque, qui ne connaissaient pas encore le proton, ne pouvaient pas mesurer la masse d’un « élément », mais pouvaient, par observation attentive des masses au cours des réactions chimiques, évaluer les rapports de masses entre les éléments. L’élément de référence choisi fut l’Hydrogène, auquel on a attribué une masse fictive de 1 g. La masse fictive de tous les autres éléments peut alors être déterminée à partir de cette référence. H 1 En premier lieu, la notion de proton est totalement inconnue au milieu du XIXème siècle, et donc bien sûr le nombre de protons contenus dans un noyau. Les chimistes de l’époque ne pouvaient pas mesurer la masse d’un « élément », mais pouvaient, par observation attentive des masses au cours des réactions chimiques, évaluer les rapports de masses entre les éléments. L’élément de référence choisi fut l’Hydrogène, auquel on a attribué une masse fictive de 1 g. La masse fictive de tous les autres éléments peut alors être déterminée à partir de cette référence. C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35,5

Mendeleïev classe donc tout d’abord les éléments par masse croissante en commençant par le plus léger, l'hydrogène. K 39 Te 128 Sr 87 Di 138 Mn 55 Ce 140 Cs 133 Yt 88 Si 28 Co 59 Ru 104 Au 199 P 31 Fe 56 Nb 94 Sn 118 As 75 Hg 200 H 1 Al 27,3 Na 23 S 32 Rh 104 On fait apparaître sur les cartes les masses fictives attribuées à chacun des éléments. Certaines d’entres elles peuvent mêmes être non entières (Aluminium à 27,3 en haut à gauche, Chlore à 35,5 en bas au milieu). On va classer les différents éléments connus à l’époque par ordre croissant de masse fictive. Zr 90 Pt 198 La 180 Ba 137 Se 78 V 51 Ca 40 Cd 112 Fa 182 Pd 106 Pb 207 Rb 85 Ur 240 W 184 O 16 Th 231 Sb 122 Br 80 I 127 Mo 96 Bi 208 B 11 C 12 Ti 48 Ni 59 Cl 35,5 Be 9,4 Er 178 In 113 Tl 204 Ag 108 Mg 24 Ir 197 Zn 65 Cr 52 Li 7 F 19 Cu 63 Os 195 N 14

H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl K Ca Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn As
1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 I 127 Te 128 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Th 231 Ur 240 Les éléments sont maintenant classés par ordre de masse croissante.

Les chimistes constatent également depuis très longtemps des similarités dans la réactivité chimique de certains éléments. Ceux-ci peuvent être classés en « familles ». Afin de prolonger ce classement sommaire, Mendeleïev utilise ses connaissances de chimiste : certains éléments présentent des similarités de réactivité, ce qui a déjà amené les chimistes à créer des familles d’éléments.

1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 I 127 Te 128 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Th 231 Ur 240 On va colorier d'une même couleur les éléments qui présentent des similarités de réactivité c-à-d des propriétés chimiques analogues.

1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 I 127 Te 128 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Th 231 Ur 240

PREMIERE DÉCOUVERTE Les éléments présentant des similarités de réactivité chimique reviennent avec une certaine régularité dans la liste des éléments classés par ordre de masse croissante. On peut réorganiser cette liste (tout en gardant l’ordre de masse croissante) en commençant toujours une ligne par un élément réagissant comme l’hydrogène. Puis on essaiera de regrouper en colonne les cartes d'une même couleur, c-à-d les éléments aux propriétés chimiques analogues.

1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 I 127 Te 128 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Th 231 Ur 240 Les flèches rouges indiquent les mouvements de cartes permettant cette réorganisation ...

1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 I 127 Te 128 Cs 133 Ba 137 Di 138 On aligne toutes les cartes bleues les unes sous les autres, sous l’hydrogène, tout en gardant intact l’ordre par masse croissante. Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Th 231 Ur 240

1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 I 127 Te 128 Cs 133 Ba 137 Di 138 On se contente de rassembler les cartes restées vertes : leur classement demande un approfondissement important des données de l’époque et des stratégies de Mendeleïev. Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Th 231 Ur 240

PREMIÈRE DÉCOUVERTE Ce classement peut être amélioré en alignant verticalement les autres « familles ». Remarque : les éléments en vert clair sont pour l’instant laissés de côté dans ce classement, leur rôle étant plus compliqué. Ce classement peut être amélioré en alignant verticalement les autres « familles ». Remarque : les éléments en vert clair sont pour l’instant laissés de côté dans ce classement, leur rôle étant plus compliqué.

1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 I 127 Te 128 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 On constate ici une irrégularité sur laquelle nous reviendrons plus tard ... Th 231 Ur 240

Dimitri Ivanovitch Mendeleïev ou Mendeleev (Дмитрий Иванович Менделеев), né le 8 février 1834 à Tobolsk et mort le 2 février 1907 à Saint-Pétersbourg, est un chimiste russe. Il est principalement connu pour son travail sur la classification périodique des éléments, publié en 1869 et également appelé tableau de Mendeleïev. Il déclara que les éléments chimiques pouvaient être arrangés selon un modèle qui permettait de prévoir les propriétés des éléments non encore découverts. Wikipédia

Mise en forme du tableau original de Mendeleïev

H PREMIÈRE « IRRÉGULARITÉ » Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl K Ca Ti
1 PREMIÈRE « IRRÉGULARITÉ » Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 I 127 Te 128 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Une zone vide de tout élément en début de classement peut étonner. Cette « irrégularité » sera plus tard expliquée lorsque la théorie de la structure de l’atome s’intéressera à la structure du cortège électronique de l’atome. Th 231 Ur 240 Elle sera plus tard expliquée lorsque la théorie de la structure de l’atome s’intéressera à la structure du cortège électronique de l’atome.

DEUXIÈME « IRRÉGULARITÉ » plus ou moins résolue par Mendéleïev.
H 1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 I 127 Te 128 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Cette deuxième irrégularité dans notre classement a été en partie résolue par Mendeleïev qui a poussé plus loin ce classement. Cependant, certains des éléments présents dans cette zone ont toujours posé problème. Il est même heureux que beaucoup des éléments « lourds » n’aient pas été connus à l’époque de Mendeleïev, car leur présence aurait rendu sa tache nettement plus ardue. Th 231 Ur 240 DEUXIÈME « IRRÉGULARITÉ » plus ou moins résolue par Mendéleïev.

TROISIÈME « IRRÉGULARITÉ » Mendéleïev laissa volontairement des trous
H 1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 I 127 Te 128 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Cette troisième irrégularité fut historiquement très importante. Mendeleïev constata ici un « trou » dans son classement ... Th 231 Ur 240 TROISIÈME « IRRÉGULARITÉ » Mendéleïev laissa volontairement des trous

TROISIÈME « IRRÉGULARITÉ »
H 1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 ? As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 I 127 Te 128 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Il imagina un élément encore non découvert, présentant des similarité de réactivité avec le Bore, l ’Aluminium, l ’Indium et le Tallium, puisque dans la même famille. Th 231 Ur 240 TROISIÈME « IRRÉGULARITÉ »

H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl K Ca Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn ?
1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 ? 65<?<75 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 I 127 Te 128 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Il ajouta, à partir des réactivités des éléments voisins, des précisions sur cet élément inconnu (qu’il nomma eka-aluminium), et notamment la masse fictive q u ’on pourrait lui attribuer (évaluée à 68). Th 231 Ur 240 Sans le connaître il le nomma Eka-aluminium, eka vient du sanscrit "premier" ce qui signifie que l'élément doit se trouver dans la case sousjacente à l'élément mentionné.

1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 ? 65<?<75 ? As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 I 127 Te 128 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 De même, il prévoit un élément présentant des similitudes de réactivité avec le Carbone, le Silicium, l’Etain et le Plomb, l ’eka-silicium... Th 231 Ur 240 De même, il nomma cet élément eka-silicium et en prédit les propriétés.

Il suppose que sa masse fictive vaut 72.
H 1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 ? 65<?<75 ? 65<?<75 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 I 127 Te 128 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 … dont la masse fictive est évaluée à 72. Th 231 Ur 240 Il suppose que sa masse fictive vaut 72.

QUATRIÈME « IRRÉGULARITÉ »
H 1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 ? 65<?<75 ? 65<?<75 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 I 127 Te 128 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 L ’irrégularité suivante est du même ordre de grandeur d ’un point de vue historique : la classification de Mendeleïev semble ici manquer de logique. Th 231 Ur 240 QUATRIÈME « IRRÉGULARITÉ »

1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 ? 65<?<75 ? 65<?<75 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 I 127 Te 128 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Sûr de son modèle, Mendeleïev n’hésite pas à invoquer une irrégularité sans conséquence, et inverse l’ordre de l’Iode et du Tellure, remettant ici en question l’ordre croissant des masses fictives. Th 231 Ur 240 Sûr de son modèle, Mendeleïev n’hésite pas à invoquer une irrégularité sans conséquence, et inverse l’ordre de l’Iode et du Tellure, remettant ici en question l’ordre croissant des masses fictives.

QUATRIÈME « IRRÉGULARITÉ »
H 1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 ? 65<?<75 ? 65<?<75 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Th 231 Ur 240 QUATRIÈME « IRRÉGULARITÉ »

CINQUIÈME « IRRÉGULARITÉ »
H 1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 ? 65<?<75 ? 65<?<75 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Cette irrégularité en fin de classement n’est pas reconnue historiquement comme ayant été résolue par Mendeleïev. Th 231 Ur 240 CINQUIÈME « IRRÉGULARITÉ »

CINQUIÈME « IRRÉGULARITÉ »
H 1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 ? 65<?<75 ? 65<?<75 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 ? ? On peut tout de même effectuer le même raisonnement que pour les deux éléments placés sous l ’Aluminium et le Silicium. Th 231 Ur 240 CINQUIÈME « IRRÉGULARITÉ »

1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 ? 65<?<75 ? 65<?<75 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 ? ? La classification de Mendeleïev ressemblait donc, lors de sa publication, à cela. Il faut noter que toutes les étapes en colonne ont été faites par Mendeleïev en lignes, et il a finalement présenté 3 versions : une en lignes une en colonnes une en spirale qui étaient moins démonstrative sur l’aspect périodique Th 231 Ur 240

H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl K Ca Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga
1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Ga 70 ? 65<?<75 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 ? ? La découverte du Gallium en 1875 par Lecoq de Boisbaudran, avec une masse fictive à 70 (au lieu de 68 prévu) est une première confirmation de la validité du classement de Mendeleïev. Th 231 Ur 240 La découverte du Gallium (Ga) en 1875 par le français Lecoq de Boisbaudran, avec une masse fictive à 70 (au lieu de 68 prévu) est une première confirmation de la validité du classement de Mendeleïev.

H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl K Ca Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga
1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Ga 70 Ge 72,6 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 ? ? La découverte du Germanium par Winkler 11 ans plus tard est une deuxième confirmation, avec une masse fictive à 72,3 (au lieu des 72 prévus). Th 231 Ur 240 La découverte du Germanium (Ge) par l’allemand Winkler 11 ans plus tard, en 1886, est une deuxième confirmation, avec une masse fictive à 72,6 (au lieu des 72 prévus).

H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn
1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Sc 45 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Ga 70 Ge 72,6 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 ? ? Parallèlement, le Scandium (prédit lui aussi sous le nom d ’eka-Bore) est découvert avec une masse fictive de 45 (prévue à 44 par Mendeleïev) : il complète la première ligne intermédiaire. Th 231 Ur 240 Le Scandium (prédit lui aussi sous le nom d ’eka-Bore) est découvert en 1879 avec une masse fictive de 45 (prévue à 44 par Mendeleïev) : il complète la première ligne intermédiaire.

Découverte du Polonium en 1898 par Pierre et Marie Curie.
H 1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Ga 70 Ge 72,6 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Po 209 ? Marie et Pierre Curie découvriront le Polonium en Th 231 Ur 240 Découverte du Polonium en 1898 par Pierre et Marie Curie.

H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn
1 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 K 39 Ca 40 Sc 45 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Ga 70 Ge 72,6 As 75 Se 78 Br 80 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Tc 99 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Cs 133 Ba 137 La 180 Hf 178,5 Ta 181 W 184 Re 186 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Po 209 ? Nouvelle étape décisive dans la validation de la classification de Mendeleïev : la découverte par spectroscopie de l’Hélium et de l’Argon par William Ramsay, en 1895. Ces deux éléments présentent une réactivité chimique nulle, donc nouvelle, et de plus l ’Argon devrait se positionner entre le Potassium et la Calcium, où la classification de Mendeleïev ne laisse aucune place. He 4 Ar 40 Découverte de l’Hélium et de l’Argon en 1895 par William Ramsay. Ces deux éléments présentent une réactivité chimique nulle, donc nouvelle, et de plus l ’Argon devrait se positionner entre le Potassium et le Calcium, où la classification de Mendeleïev ne laisse aucune place.

H He Li Be B C N O F ? Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co
1 He 4 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 ? Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 Ar 40 K 39 Ca 40 Sc 45 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Ga 70 Ge 72,6 As 75 Se 78 Br 80 ? Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Tc 99 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 ? Cs 133 Ba 137 La 180 Hf 178,5 Ta 181 W 184 Re 186 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Po 209 ? ? Ramsay et Rayleigh proposent assez vite la création d’une nouvelle famille, située au delà de celle des halogènes, qui devrait d’après eux se compléter par la découverte de nouveaux éléments, comme ce fut le cas pour le Gallium et le Germanium précédemment. Mendeleïev reste septique devant une proposition pourtant très proche de ses travaux, mais qui remettrait en cause d ’après lui la symétrie réactive de la classification (première et dernière colonnes très réactives). Proposition rapide d’une nouvelle « famille » par Ramsay et Rayleigh qui devrait être amenée à être complétée.

H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co
1 He 4 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Ne 20 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 Ar 40 K 39 Ca 40 Sc 45 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Ga 70 Ge 72,6 As 75 Se 78 Br 80 Kr 84 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Tc 99 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Xe 131 Cs 133 Ba 137 La 180 Hf 178,5 Ta 181 W 184 Re 186 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Po 209 ? Rn 222 Pourtant, la proposition de Ramsay et de Rayleigh est confirmée très vite par la découverte du Néon, du Krypton, du Xénon et du Radon, dont les masses s’ajustent parfaitement à la classification (l’Argon reste une exception comme l’Iode). En effet, découverte du Néon, du Krypton et du Xénon en 1898 et du Radon en 1900.

Découverte du Technetium en 1937
He 4 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Ne 20 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 Ar 40 K 39 Ca 40 Sc 45 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Ga 70 Ge 72,6 As 75 Se 78 Br 80 Kr 84 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Tc 99 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Xe 131 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Po 209 ? Rn 222 Le Technetium complète la deuxième ligne intermédiaire en 1937. Th 231 Ur 240 Découverte du Technetium en 1937

Découverte de l’Astate en 1940
H 1 He 4 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Ne 20 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 Ar 40 K 39 Ca 40 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Ga 70 Ge 72,6 As 75 Se 78 Br 80 Kr 84 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Xe 131 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Po 209 At 210 Rn 222 ... et l ’Astate devra attendre 1940 pour être isolé (élément très radioactif). Th 231 Ur 240 Découverte de l’Astate en 1940

Plusieurs modifications dans la troisième ligne centrale.
H 1 He 4 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Ne 20 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 Ar 40 K 39 Ca 40 Sc 45 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Ga 70 Ge 72,6 As 75 Se 78 Br 80 Kr 84 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Tc 99 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Xe 131 Cs 133 Ba 137 La 180 Hf 178,5 Ta 181 W 184 Re 186 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Po 209 At 210 Rn 222 La troisième ligne comportait à l’époque de Mendeleïev un plus grand nombre d’éléments manquants, et d’incertitudes sur les masses fictives. Plusieurs modifications dans la troisième ligne centrale.

La classification s’est depuis étoffée.
H 1 He 4 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Ne 20 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 Ar 40 K 39 Ca 40 Sc 45 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Ga 70 Ge 72,6 As 75 Se 78 Br 80 Kr 84 Rb 85 Sr 87 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Tc 99 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Xe 131 Cs 133 Ba 137 La 180 Hf 178,5 Ta 181 W 184 Re 186 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Po 209 At 210 Rn 222 De nouveaux éléments plus lourds furent découverts et sont encore créés dans les laboratoires géants européens et américains. Le bas de la classification périodique qui posait des problèmes à Mendeleïev n’est toujours pas particulièrement facile à intégrer à ce tableau. Fr 223 Ra 226 Ac 227 Ku 261 Ha 262 Sg _ Ns _ Hs _ Mt _ La 139 Ce 140 Pr 141 Nd 144 Pm 145 Sm 150,4 Eu 152 Gd 157 Tb 159 Dy 162,5 Ho 165 Er 167,3 Tm 169 Yb 173 Lu 175 Ac 227 Th 232 Pa 231 U 238 Np 237 Pu 244 Am 243 Cm 247 Bk 247 Cf 251 Es 254 Fm 257 Md 258 No 259 Lr 260

Elle est aujourd’hui classée par ordre de numéros atomiques Z ( ou nombre de protons) croissants H 1 He 2 Li 3 Be 4 B 5 C 6 N 7 O 8 F 9 Ne 10 Na 11 Mg 12 Al 13 Si 14 P 15 S 16 Cl 17 Ar 18 K 19 Ca 20 Sc 21 Ti 22 V 23 Cr 24 Mn 25 Fe 26 Co 27 Ni 28 Cu 29 Zn 30 Ga 31 Ge 32 As 33 Se 34 Br 35 Kr 36 Rb 37 Sr 38 Y 39 Zr 40 Nb 41 Mo 42 Tc , Ru 44 Rh 45 Pd 46 Ag 47 Cd 48 In 49 Sn 50 Sb 51 Te 52 I 53 Xe 54 Cs 55 Ba 56 La 57 Hf 72 Ta 73 W 74 Re 75 Os 76 Ir 77 Pt 78 Au 79 Hg 80 Tl 81 Pb 82 Bi 83 Po 84 At 85 Rn 86 La création progressive du concept de proton dans le noyau (arrivée à terme en avec Heisenberg), permet de classer les éléments par nombre croissant de protons dans le noyau. Fr 87 Ra 88 Ac 89 Ku 104 Ha 105 Sg _ Ns _ Hs _ Mt _ La 57 Ce 58 Pr 59 Nd 60 Pm 61 Sm 62 Eu 63 Gd 64 Tb 65 Dy 66 Ho 67 Er 68 Tm 69 Yb 70 Lu 71 Ac 89 Th 90 Pa 91 U 92 Np 93 Pu 94 Am 95 Cm 96 Bk 97 Cf 98 Es 99 Fm 100 Md 101 No 102 Lr 103

1 He 2 Li 3 Be 4 B 5 C 6 N 7 O 8 F 9 Ne 10 Na 11 Mg 12 Al 13 Si 14 P 15 S 16 Cl 17 Ar 18 K 19 Ca 20 Sc 21 Ti 22 V 23 Cr 24 Mn 25 Fe 26 Co 27 Ni 28 Cu 29 Zn 30 Ga 31 Ge 32 As 33 Se 34 Br 35 Kr 36 Rb 37 Sr 38 Y 39 Zr 40 Nb 41 Mo 42 Tc , Ru 44 Rh 45 Pd 46 Ag 47 Cd 48 In 49 Sn 50 Sb 51 Te 52 I 53 Xe 54 Cs 55 Ba 56 La 57 Hf 72 Ta 73 W 74 Re 75 Os 76 Ir 77 Pt 78 Au 79 Hg 80 Tl 81 Pb 82 Bi 83 Po 84 At 85 Rn 86 Non seulement cette nouvelle méthode de classement ne remet pas en question le tableau de Mendeleïev, mais elle lève de plus les irrégularités de l’Iode et de l’Argon. Leur masse particulière est en fait due à un nombre important de neutrons dans leur noyau. L’inversion Te / I se justifie alors pleinement Fr 87 Ra 88 Ac 89 Ku 104 Ha 105 Sg _ Ns _ Hs _ Mt _ La 57 Ce 58 Pr 59 Nd 60 Pm 61 Sm 62 Eu 63 Gd 64 Tb 65 Dy 66 Ho 67 Er 68 Tm 69 Yb 70 Lu 71 Ac 89 Th 90 Pa 91 U 92 Np 93 Pu 94 Am 95 Cm 96 Bk 97 Cf 98 Es 99 Fm 100 Md 101 No 102 Lr 103

Mendeleïev a aujourd’hui un élément à son nom : le Mendelévium (1955)
He 2 Li 3 Be 4 B 5 C 6 N 7 O 8 F 9 Ne 10 Na 11 Mg 12 Al 13 Si 14 P 15 S 16 Cl 17 Ar 18 K 19 Ca 20 Sc 21 Ti 22 V 23 Cr 24 Mn 25 Fe 26 Co 27 Ni 28 Cu 29 Zn 30 Ga 31 Ge 32 As 33 Se 34 Br 35 Kr 36 Rb 37 Sr 38 Y 39 Zr 40 Nb 41 Mo 42 Tc , Ru 44 Rh 45 Pd 46 Ag 47 Cd 48 In 49 Sn 50 Sb 51 Te 52 I 53 Xe 54 Cs 55 Ba 56 La 57 Hf 72 Ta 73 W 74 Re 75 Os 76 Ir 77 Pt 78 Au 79 Hg 80 Tl 81 Pb 82 Bi 83 Po 84 At 85 Rn 86 En hommage à son travail, l’élément de numéro atomique 101, créé en 1955, porte aujourd ’hui le nom de Mendélevium. Fr 87 Ra 88 Ac 89 Ku 104 Ha 105 Sg _ Ns _ Hs _ Mt _ La 57 Ce 58 Pr 59 Nd 60 Pm 61 Sm 62 Eu 63 Gd 64 Tb 65 Dy 66 Ho 67 Er 68 Tm 69 Yb 70 Lu 71 Ac 89 Th 90 Pa 91 U 92 Np 93 Pu 94 Am 95 Cm 96 Bk 97 Cf 98 Es 99 Fm 100 Md 101 Md 101 No 102 Lr 103

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