Familles d’éléments : que signifient les couleurs du tableau périodique ?

Ce qui fait une famille

Les éléments d’une même famille se comportent de façon semblable, surtout parce qu’ils ont un nombre semblable d’électrons externes, appelés électrons de valence. Ces électrons externes déterminent la façon dont un élément réagit.

Certaines familles occupent une seule colonne, comme le groupe 2 ou le groupe 18. D’autres couvrent tout un bloc du tableau. Les couleurs ne sont qu’un code, et chaque tableau utilise le sien : vérifiez donc toujours la légende.

Métaux alcalins et alcalino-terreux

Les métaux alcalins forment le groupe 1, la première colonne, hydrogène excepté : lithium, sodium, potassium, rubidium, césium et francium. Ils sont assez mous pour être coupés au couteau et réagissent avec l’eau en produisant du dihydrogène gazeux. Le potassium réagit si violemment que l’hydrogène s’enflamme avec une flamme lilas.

Les métaux alcalino-terreux forment le groupe 2 : béryllium, magnésium, calcium, strontium, baryum et radium. Ils sont plus durs et moins réactifs que leurs voisins du groupe 1. Le calcium aide à construire vos os et vos dents, et le strontium donne aux feux d’artifice leur couleur rouge.

Métaux de transition et métaux pauvres

Les métaux de transition occupent le large bloc central, des groupes 3 à 12. Ils comprennent le fer, le cuivre, l’argent et l’or, et la plupart sont durs, résistants et brillants. Le fer est le métal le plus utilisé de tous, surtout sous forme d’acier.

Les métaux pauvres se trouvent à leur droite, juste avant la ligne en escalier. Sur ce site, ce sont l’aluminium, le gallium, l’indium, l’étain, le thallium, le plomb, le bismuth et le polonium. Ils sont plus mous et fondent plus facilement que la plupart des métaux de transition. Le gallium fond à environ 29,8 °C : il devient liquide dans votre main.

Métalloïdes et non-métaux réactifs

Les métalloïdes longent la ligne en escalier en zigzag : bore, silicium, germanium, arsenic, antimoine et tellure. Ils sont en partie semblables aux métaux et en partie non. Le silicium, deuxième élément le plus abondant de la croûte terrestre après l’oxygène, est le matériau clé des puces informatiques.

Les non-métaux réactifs sont l’hydrogène, le carbone, l’azote, l’oxygène, le phosphore, le soufre et le sélénium. La plupart se trouvent en haut à droite, tandis que l’hydrogène est en haut du groupe 1 bien qu’il ne soit pas un métal. Ce sont les éléments de la vie : l’oxygène, le carbone, l’hydrogène et l’azote représentent environ 96 % de la masse de votre corps.

Halogènes et gaz nobles

Les halogènes forment le groupe 17 : fluor, chlore, brome, iode et astate. Leur nom signifie « générateurs de sels », car ils réagissent avec les métaux pour former des sels comme le chlorure de sodium. Les composés du chlore gardent les piscines propres, et le fluorure du dentifrice aide à protéger vos dents.

Les gaz nobles forment le groupe 18, la dernière colonne : hélium, néon, argon, krypton, xénon et radon. Leurs couches externes sont pleines, ils ne réagissent donc presque avec rien. L’hélium est plus léger que l’air et fait monter les ballons de fête, et le néon brille en rouge-orangé dans les enseignes de magasins.

Les deux lignes du bas

Les lanthanides (57–71) et les actinides (89–103) sont les deux lignes imprimées sous le tableau principal. Elles appartiennent aux périodes 6 et 7 mais sont déplacées vers le bas pour que le tableau ne devienne pas trop large.

Les lanthanides sont des métaux mous et argentés, très semblables entre eux. Le néodyme, par exemple, sert à fabriquer les aimants puissants des écouteurs et des moteurs électriques. Les actinides sont tous radioactifs, et l’uranium est le combustible des centrales nucléaires.

Une couleur supplémentaire désigne les éléments superlourds, du meitnérium (109) à l’oganesson (118). Seuls quelques atomes de chacun ont jamais été produits ; ce site indique donc leurs propriétés comme inconnues.