Bloc du tableau périodique

Un bloc du tableau périodique est un ensemble de groupes d'éléments chimiques dont les électrons de valence sont des orbitales partageant le même nombre quantique azimutal $\ell$ et donnent leur nom au bloc. On distingue ainsi quatre blocs dans les tableaux périodiques standards, plus un cinquième apparaissant à partir de l'hypothétique 8^e période :

bloc s pour $\ell =0$ ;
bloc p pour $\ell =1$ ;
bloc d pour $\ell =2$ ;
bloc f pour $\ell =3$ ;
bloc g pour $\ell =4$ dans les tableaux périodiques étendus.

Le terme bloc a probablement été introduit par Charles Janet^[1].

Revue des blocs

Bloc s

Le bloc s se trouve se le bord gauche du tableau périodique et inclut tous les éléments chimiques du groupe 1 et du groupe 2. L'hélium, situé en haut à droite du tableau, fait également partie du bloc s en raison de sa configuration électronique qui, comme celle de l'hydrogène, ne contient que des électrons d'une orbitale atomique s. L'hélium est ainsi une exception dans le tableau périodique, car il appartient à un bloc qui n'est pas celui de son groupe, en l'occurrence le groupe 18.

Hormis les éléments de la 1^re période, les éléments du bloc s sont des métaux très réactifs appartenant aux familles des métaux alcalins et des métaux alcalino-terreux. Sur la 1^re période, l'hydrogène est un non-métal très réactif, tandis que l'hélium est un gaz noble, chimiquement inerte. Tous ces éléments sont caractérisés par le fait que leurs électrons de valence se trouvent dans une orbitale s.

Bloc p

Le bloc p est situé sur le bord droit du tableau périodique et contient les éléments chimiques des 13^e, 14^e, 15^e, 16^e, 17^e et 18^e groupes du tableau, à l'exception de l'hélium, qui appartient au bloc s.

Le bloc p renferme la plus grande diversité d'éléments. C'est le seul qui contient à la fois des éléments solides, liquides (le brome) et gazeux à l'état standard. C'est également le seul qui contient à la fois des métaux, des métalloïdes et des non-métaux. Tous ces éléments sont caractérisés par le fait que leurs électrons de valence se trouvent dans une orbitale p.

Bloc d

Le bloc d se trouve au centre du tableau périodique et comprend tous les éléments chimiques des 3^e, 4^e, 5^e, 6^e, 7^e, 8^e, 9^e, 10^e, 11^e et 12^e groupes du tableau.

Tous les éléments du bloc d sont des métaux et tous ceux groupes 4 à 11 sont des éléments de transition. Le scandium et l'yttrium dans le groupe 3 ainsi que le copernicium dans le groupe 12 le sont également, mais le lutécium et le lawrencium dans le groupe 3 sont respectivement un lanthanide et un actinide, tandis que le zinc, le cadmium et le mercure dans le groupe 12 appartiennent à un autre type de métaux parfois appelés métaux pauvres ou métaux de post-transition (aucun de ces termes n'est très employé).

Tous ces éléments sont caractérisés par le fait que leurs électrons de valence se trouvent dans une orbitale d^[a].

Bloc f

Le bloc f est généralement représenté sous le tableau périodique au format 18 colonnes ou au centre gauche du tableau au format 32 colonnes. Les éléments qui le constituent n'appartiennent à aucun des 18 groupes du tableau et se situent entre le groupe 2 et groupe 3.

Tous les éléments du bloc f sont, sur la 6^e période, des lanthanides et, sur la 7^e période, des actinides. Ce sont des métaux parfois dits de transition interne. La chimie des lanthanides est très semblable à celle des éléments du groupe 3, de sorte que l'ensemble est collectivement appelé terres rares.

Tous ces éléments sont caractérisés par le fait que leurs électrons de valence se trouvent dans une orbitale f^[b].

Bloc g

Le bloc g du tableau périodique est hypothétique et n'est représenté que dans les tableaux périodiques étendus au-delà de la 7^e période du tableau.

Notes et références

↑ Le lawrencium fait exception, car sa configuration électronique à l'état fondamental est [Rn] 7s² 5f¹⁴ 7p¹ et ne contient donc pas d'électron dans une orbitale d.
↑ le lanthane, l'actinium et le thorium font exceptions, car leur configuration électronique à l'état fondamental est respectivement [Xe] 6s² 5d¹, [Rn] 7s² 6d¹ et [Rn] 7s² 6d², ne contenant donc aucun électron dans une orbitale f.

↑ Charles Janet, La classification hélicoïdale des éléments chimiques, Imprimerie départementale de l'Oise, Beauvais, 1928.

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Métaux Alcalins	Alcalino- terreux	Lanthanides	Métaux de transition	Métaux pauvres	Métal- loïdes	Non- métaux	Halo- gènes	Gaz nobles	Éléments non classés
		Actinides
		Superactinides

Portail de la chimie

[2] Le lawrencium fait exception, car sa configuration électronique à l'état fondamental est [Rn] 7s² 5f¹⁴ 7p¹ et ne contient donc pas d'électron dans une orbitale d.

[3] thane, l'actinium et le thorium font exceptions, car leur configuration électronique à l'état fondamental est respectivement [Xe] 6s² 5d¹, [Rn] 7s² 6d¹ et [Rn] 7s² 6d², ne contenant donc aucun électron dans une orbitale f.

[Janet1928-1] Charles Janet, La classification hélicoïdale des éléments chimiques, Imprimerie départementale de l'Oise, Beauvais, 1928.

[1]

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[b]