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118 éléments organisés par numéro atomique croissant, avec propriétés et catégories. Cliquez sur un élément pour afficher ses propriétés détaillées. La périodicité des propriétés, découverte par Mendeleïev (1869), est l'un des fondements de toute la chimie moderne.
Dmitri Mendeleïev (1869) et Lothar Meyer classèrent indépendamment les éléments par masse atomique croissante, révélant la périodicité des propriétés. Mendeleïev prédit avec audace les propriétés de trois éléments manquants (eka-bore=Sc, eka-aluminium=Ga, eka-silicium=Ge), confirmés expérimentalement en 1875-1886. Henry Moseley (1913) établit que la variable fondamentale est le numéro atomique Z (nombre de protons), non la masse, corrigeant quelques inversions du tableau de Mendeleïev (Te/I, Co/Ni, Ar/K).
Le tableau est organisé en 7 périodes (lignes) correspondant aux couches électroniques en cours de remplissage (n=1 à 7), et 18 groupes (colonnes) correspondant aux configurations de valence. La périodicité des propriétés — électronégativité, rayon atomique, énergie d'ionisation, état d'oxydation — découle du remplissage progressif des sous-couches s, p, d et f. Les blocs s (groupes 1-2), p (13-18), d (3-12) et f (lanthanides/actinides) structurent le tableau.
Le rayon atomique diminue le long d'une période (Z croissant → attraction noyau plus forte) et augmente dans un groupe (couche supplémentaire). L'énergie d'ionisation augmente le long d'une période. L'électronégativité (Pauling) augmente de gauche à droite et de bas en haut — le fluor (3,98) est le plus électronégatif, le francium (0,70) le moins. Ces tendances expliquent la réactivité, les types de liaisons et les propriétés physico-chimiques de chaque élément.
Les éléments de Z=93 à 118 sont tous synthétiques, produits par bombardement de noyaux cibles avec des faisceaux d'ions lourds dans des accélérateurs (GSI Darmstadt, JINR Doubna, RIKEN Nishina, LBNL Berkeley). Leur durée de vie va de quelques microsecondes (Og, Z=118) à des milliers d'années (Pu, Z=94). L'île de stabilité théorique autour de Z=114-126 prédite par la physique nucléaire n'a pas encore été atteinte, mais le Flérovium (Z=114) montre déjà des signes de stabilité relative.