Après mes articles sur les particules, , protons, neutrons et électrons, j'ai pensé que je pouvais parler du tableau périodique des éléments, bien connu de Mendeleïev qui, en chimie, classe les éléments atomiques. Beaucoup d'entre vous l'ont appris au lycée..

  Depuis longtemps les chimiste (par exemple Lavoisier), cherchaient à classer logiquement les éléments, en rapprochant leurs propriétés chimiques, et c’est en 1860 que Dimitri Mendeleïev a élaboré ce tableau très proche de l’actuel, en se basant sur une périodicité des propriétés chimiques.
        De nombreux corps simples n’étaient pas connus à l’époque (la radioactivité et les isotopes non plus), mais il avait fait le pari que des corps seraient découverts et il leur avait laissé des places vides. Cette géniale intuition s’est révélée exacte
        Quand j’ai fait mes études il y a presque 70 ans, on connaissait, si je me souviens bien jusqu’à l’élément 97 le Berkelium Bk qui est un des actinides radioactifs et déjà instable. Le suivant 98, le Californium a été découvert en 1950 en bombardant une cible de Curium 95 avec un faisceau de particules alpha (noyaux d’hélium). Le Californium est un émetteur de neutrons et il est dangereux. Il fissionne sous l’effet des neutrons et on pourrait théoriquement en faire une bombe, mais il est impossible d’en préparer des quantités suffisantes.
        Le tableau de Mendeleïev allait alors jusqu’à 118 mais on ne pensait pas pouvoir obtenir des éléments tellement ils étaient instables.
        En fait ces éléments ont peu à peu été découverts, sauf l’élément 117 alors que le 118 l’Organesson a été «vu» vers 2005, mais seuls 4 atomes ont été détectés, tellement il est instable, et on ne connaît donc guère ses propriétés.
        Or l’élément 117, le Tennessine a été découvert par des physiciens russes en 2010 (en projetant des ions Calcium sur du Berkélium 97) et  cette découverte  a été confirmée par les américains.

        On a dû vous expliquer que ce tableau était en outre basé non seulement sur les propriétés chimiques des éléments, mais surtout sur la configuration de la dernière couche électronique (une orbitale - voir mon article d'il y a 4 jours) des atomes correspondants.
     Ce sont ces couches et leur nombre d’électrons qui sont mentionnées en haut et en bas du tableau ci-dessus. Elles sont aussi explicités sur le "tableau de Janet" ci dessous.



        Mais à partir de numéros atomiques élevés (vers 70), les électrons des dernières orbitales ont des vitesses qui ne sont plus négligeables vis à vis de celles de la lumière et les lois de la mécanique ne s’appliquent plus : il faut appliquer celles de la relativité.
        Pour les numéros moyens, on constate un resserrement d’abord les orbitales qui se rapprochent du noyau et l’atome est plus stable. Mais lorsque le numéro atomique (et le nombre d’électrons) augmente, les couches internes font écran et les forces liant les électrons au noyau de l’atome sont moins forts pour la couche externe.
    Pour des atomes tels que l’or ou l’argent par exemple, il y a surtout resserrement des couches, ce qui facilite les transitions des électrons lorsqu’ils reçoivent l’énergie d’un photon externe, et cela permet d’expliquer la brillance et la couleur de ces métaux.
        Par contre lorsqu’on arrive aux éléments 90, l’instabilité des couches externes prend de l’importance et donc les propriétés chimiques peuvent différer de celles des éléments du début du classement, non soumis à ces effets relativistes.
        Il est possible que, par exemple l’élément 118 , qui devrait être un gaz rare, puisque toutes ses orbitales sont remplies d’électrons, soit en fait, un solide, et que l’élément 117  n’ait pas, comme il le devrait, les propriétés chimiques d’un halogène, mais soit plus proche d’un métalloïde.
        Mais c’est très difficile à savoir, puisqu’on ne dispose que de quelques atomes de chacun de ces derniers éléments, très instables et ce pendant des temps très courts..

        Le tableau de Mandéleïev est donc maintenant complet. Mais s’arrête t’il vraiment là ?
On va essayer de trouver des éléments 119 et 120, ce qui obligerait alors à mettre une ligne supplémentaire au tableau et à concevoir un nouveau type d’orbitale : G. (voir tableau ci dessus)
        L’avenir nous le dira.

Nota : sur le tableau de Janet, les éléments 113 115, 117 et 118 avaient encore un nom provisoire.    
      Leur nom définitif a été retenu en 2016.
      Elément découvert par le Japon, l'élément 113 a été baptisé Nihonium (symbole chimique: Nh), en référence à Nihon qui est le nom usuel du Japon.
     Co-découvreurs des éléments 115 et 177, les Russes et les Américains se sont partagé les honneurs: Moscovium (Mc) pour l'élément 115 (en référence à Moscou évidemment) et Tennessine (Ts) pour le numéro atomique 117. 
     L'élément 118, gaz (?) noble, a été baptisé Oganesson (Og) en référence au scientifique Yuri Oganessian pour ses travaux sur les éléments superlourds.