Période 1 : l’hydrogène et l’hélium
La période 1 est la plus courte ligne du tableau périodique : elle ne contient que l’hydrogène (1) et l’hélium (2). Leurs électrons se trouvent tous dans la première couche, qui ne peut en accueillir que deux. Gardez cette limite en tête : c’est pourquoi la ligne s’arrête après deux éléments et pourquoi l’hélium est si peu réactif.
La première couche : une seule sous-couche 1s
La première couche est la plus proche du noyau, et elle ne contient qu’une seule sous-couche, 1s, sans orbitales p, d ou f. Cette unique orbitale peut contenir au maximum deux électrons. L’hydrogène est 1s¹ et l’hélium est 1s², donc la couche est déjà pleine à l’élément 2, et le lithium doit commencer la deuxième couche et une nouvelle ligne.
La couche pleine de l’hélium explique pourquoi il se trouve au-dessus du néon dans le groupe 18, bien qu’il ait deux électrons externes et non huit. L’hydrogène, avec son électron unique, est généralement placé en haut du groupe 1.
L’hydrogène face à l’hélium en chiffres
Avec seulement deux membres, la tendance le long de la ligne se résume à un seul pas, mais un grand. Les deux protons de l’hélium attirent deux électrons dans la même petite couche, de sorte que sa première énergie d’ionisation, 24,587 eV, est la plus élevée de tous les éléments ; celle de l’hydrogène est de 13,598 eV.
Ce sont deux gaz incolores de très faible masse volumique, 0,0000899 g/cm³ pour l’hydrogène et 0,000179 g/cm³ pour l’hélium. L’hydrogène bout à 20,27 K, et l’hélium à seulement 4,22 K, le point d’ébullition le plus bas du tableau. L’hydrogène a une électronégativité de 2,2 et se lie à la plupart des autres éléments, alors que l’hélium ne forme aucun composé stable dans les conditions ordinaires.
Où rencontrer la période 1
L’hydrogène est l’élément le plus abondant de l’Univers, et des étoiles comme le Soleil brillent en le fusionnant en hélium. Sur Terre, il est surtout enfermé dans l’eau et dans les molécules des êtres vivants, et l’industrie en utilise d’énormes quantités pour fabriquer de l’ammoniac et raffiner des carburants.
L’hélium a été détecté dans la lumière du Soleil en 1868, 27 ans avant d’être trouvé sur Terre, et son nom vient du mot grec désignant le Soleil. Il fait monter les ballons et les dirigeables, et l’hélium liquide maintient au froid les aimants supraconducteurs des appareils d’IRM.
Période 1 : propriétés le long de la période
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