Période 6 : du césium au radon, avec les lanthanides

Quatre sous-couches : 6s, 4f, 5d et 6p

Le césium ([Xe] 6s¹) et le baryum ([Xe] 6s²) remplissent la 6s. Le lanthane ajoute un seul électron 5d, puis les lanthanides remplissent les sept orbitales 4f, qui contiennent 14 électrons, atteignant 4f¹⁴ à l’ytterbium. Du hafnium au mercure, la sous-couche 5d se complète, et du thallium au radon, la 6p se remplit, jusqu’à [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶.

Les capacités 2 + 14 + 10 + 6 totalisent 32 éléments, contre 18 dans la période 5. Les électrons 4f sont enfouis profondément dans l’atome, ce qui rend les lanthanides si semblables que les chimistes ont peiné pendant des décennies à les séparer.

Tendances le long de la période 6

Le césium a la plus basse première énergie d’ionisation de tous les éléments, 3,894 eV, et une électronégativité de seulement 0,79, tandis que l’énergie d’ionisation du radon est de 10,745 eV. L’or a une électronégativité exceptionnellement élevée pour un métal, 2,54, et peut même former l’ion négatif Au⁻, comme dans l’aurure de césium (CsAu).

Le long des lanthanides, les atomes rétrécissent légèrement, un effet appelé contraction lanthanidique, si bien que les métaux 5d qui suivent sont compacts et très lourds. Le tungstène fond à 3695 K, la valeur la plus élevée de tous les métaux, et l’osmium, avec 22,59 g/cm³, est l’élément le plus dense. Le mercure est l’extrême opposé : il fond à 234,32 K et est liquide à température ambiante.

Où rencontrer la période 6

L’or et le platine servent en bijouterie, en électronique et comme catalyseurs parce qu’ils ne se corrodent pas, et le plomb, bien que toxique, est encore utilisé dans les batteries de voiture et les protections contre les rayonnements. Le néodyme donne les aimants permanents les plus puissants, utilisés dans les moteurs électriques et les éoliennes, tandis que l’europium et le terbium contribuent à produire les couleurs des écrans et des lampes à économie d’énergie.

Le sulfate de baryum permet aux médecins de voir l’intestin sur les radiographies, et les horloges atomiques au césium définissent la durée d’une seconde. Le prométhium et les trois derniers éléments de la ligne, le polonium, l’astate et le radon, n’ont aucun isotope stable, et le radon gazeux qui s’échappe des roches peut s’accumuler dans les sous-sols.