Propriétés des éléments
Masse atomique, électronégativité, rayon atomique et plus
Les propriétés périodiques
Les propriétés des éléments chimiques varient de manière régulière et prévisible dans le tableau périodique. On appelle ces variations les propriétés périodiques. Elles s'expliquent par la configuration électronique des atomes.
De gauche à droite
L'électronégativité et l'énergie d'ionisation augmentent. Le rayon atomique diminue.
De haut en bas
Le rayon atomique augmente. L'électronégativité et l'énergie d'ionisation diminuent.
Masse atomique
La masse atomique (en unités de masse atomique, u) est la masse moyenne des isotopes d'un élément, pondérée par leur abondance naturelle.
📈 Tendance dans le tableau : Augmente globalement avec le numéro atomique Z (plus de nucléons dans le noyau).
Valeurs : H : 1,008 u | C : 12,01 u | O : 16,00 u | Fe : 55,85 u | Au : 197,0 u
Électronégativité (échelle de Pauling)
L'électronégativité mesure la capacité d'un atome à attirer les électrons d'une liaison chimique vers lui. Plus elle est élevée, plus l'atome attire les électrons.
📈 Tendance dans le tableau : Augmente de gauche à droite dans une période (plus de protons attirent les e⁻). Diminue de haut en bas dans un groupe (e⁻ de valence plus éloignés du noyau).
Valeurs : F : 4,0 (max) | O : 3,5 | Cl : 3,0 | C : 2,5 | Na : 0,9 | Cs : 0,7 (min)
Rayon atomique
Le rayon atomique est la distance entre le noyau et la couche électronique la plus externe. Il détermine la taille de l'atome.
📈 Tendance dans le tableau : Diminue de gauche à droite (plus de protons attirent les e⁻). Augmente de haut en bas (nouvelles couches électroniques).
Valeurs : H : 53 pm | C : 77 pm | O : 73 pm | Na : 186 pm | K : 227 pm | Cs : 265 pm
Énergie d'ionisation (1ère)
L'énergie d'ionisation est l'énergie minimale nécessaire pour arracher un électron à un atome gazeux dans son état fondamental : X(g) → X⁺(g) + e⁻.
📈 Tendance dans le tableau : Augmente de gauche à droite (les e⁻ sont plus liés). Diminue de haut en bas (e⁻ plus éloignés et plus faciles à arracher).
Valeurs : He : 2372 kJ/mol (max) | Ne : 2081 | F : 1681 | Na : 496 | K : 419 | Cs : 376 kJ/mol
Affinité électronique
L'affinité électronique est l'énergie libérée lorsqu'un atome gazeux capte un électron supplémentaire : X(g) + e⁻ → X⁻(g).
📈 Tendance dans le tableau : Globalement plus élevée (en valeur absolue) pour les halogènes qui « veulent » un électron pour compléter leur couche de valence.
Valeurs : Cl : −349 kJ/mol | F : −328 | Br : −325 | O : −141 | Na : −53 kJ/mol
Conductivité électrique
La conductivité mesure la capacité d'un matériau à conduire le courant électrique. Elle dépend de la disponibilité d'électrons libres (ou délocalisés).
📈 Tendance dans le tableau : Très élevée pour les métaux (Ag, Cu, Au), nulle pour les non-métaux isolants (S, P). Les semi-conducteurs (Si, Ge) ont une conductivité intermédiaire.
Valeurs : Ag : 63 × 10⁶ S/m | Cu : 59 × 10⁶ | Au : 41 × 10⁶ | Fe : 10 × 10⁶ S/m
📊 Tableau récapitulatif des tendances
| Propriété | → Dans une période | ↓ Dans un groupe |
|---|---|---|
| Rayon atomique | ↘ Diminue | ↗ Augmente |
| Électronégativité | ↗ Augmente | ↘ Diminue |
| Énergie d'ionisation | ↗ Augmente | ↘ Diminue |
| Caractère métallique | ↘ Diminue | ↗ Augmente |
| Affinité électronique | ↗ Augmente* | ↘ Diminue* |
* Tendance générale avec quelques exceptions (gaz nobles, sous-couches complètes)
