Bloc du tableau périodique

Un bloc du tableau périodique est un ensemble de groupes d'éléments chimiques dont les électrons de valence occupent, à l'état fondamental, des orbitales qui partagent le même nombre quantique azimutal Modèle:Mvar, c'est-à-dire appartenant aux mêmes sous-couches électroniques. Ces sous-couches étant désignées par les lettres s, p, d, f voire g, les blocs correspondants sont désignés par ces mêmes lettres. On distingue ainsi quatre blocs dans le tableau périodique standard, plus un cinquième apparaissant à partir de l'hypothétique [[Période 8 du tableau périodique|Modèle:8e]] :

• bloc s pour Modèle:Mvar = 0 ;
• bloc p pour Modèle:Mvar = 1 ;
• bloc d pour Modèle:Mvar = 2 ;
• bloc f pour Modèle:Mvar = 3 ;
• bloc g pour Modèle:Mvar = 4 dans les tableaux périodiques étendus.

Ce terme a probablement été introduit en 1928 par Charles Janet<ref name="Janet1928">Charles Janet, La classification hélicoïdale des éléments chimiques, Imprimerie départementale de l'Oise, Beauvais, 1928.</ref>.

Définition des blocs

Si les blocs recouvrent une certaine réalité physique pour les premières périodes du tableau périodique, leurs contours deviennent bien plus flous à partir de la [[Période 6 du tableau périodique|Modèle:6e]]. Ainsi, la limite entre le bloc d et le bloc f ne fait pas consensus parmi les chimistes : le lanthane et l'actinium sont alternativement placés dans l'un ou l'autre bloc par un nombre de sources à peu près équivalent, ce qui conduit également à placer le lutécium et le lawrencium alternativement dans l'un ou l'autre bloc également.

Bloc s

Le bloc s se trouve sur 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 sous-couche 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 [[Période 1 du tableau périodique|Modèle:1re]], les éléments du bloc s sont des métaux très réactifs appartenant aux familles des métaux alcalins et des métaux alcalino-terreux. Sur la Modèle:1re, 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 la sous-couche d'énergie la plus élevée de leurs électrons de valence à l'état fondamental est de type s, correspondant au nombre quantique azimutal Modèle:Nobr.

Bloc p

Le bloc p est situé sur le bord droit du tableau périodique et contient les éléments chimiques des [[Groupe 13 du tableau périodique|Modèle:13e]], [[Groupe 14 du tableau périodique|Modèle:14e]], [[Groupe 15 du tableau périodique|Modèle:15e]], [[Groupe 16 du tableau périodique|Modèle:16e]], [[Groupe 17 du tableau périodique|Modèle:17e]] et [[Groupe 18 du tableau périodique|Modèle:18e]] 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 la sous-couche d'énergie la plus élevée de leurs électrons de valence à l'état fondamental est de type p, correspondant au nombre quantique azimutal Modèle:Nobr.

Bloc d

Le bloc d se trouve au centre du tableau périodique et comprend tous les éléments chimiques des [[Groupe 3 du tableau périodique|Modèle:3e]], [[Groupe 4 du tableau périodique|Modèle:4e]], [[Groupe 5 du tableau périodique|Modèle:5e]], [[Groupe 6 du tableau périodique|Modèle:6e]], [[Groupe 7 du tableau périodique|Modèle:7e]], [[Groupe 8 du tableau périodique|Modèle:8e]], [[Groupe 9 du tableau périodique|Modèle:9e]], [[Groupe 10 du tableau périodique|Modèle:10e]], [[Groupe 11 du tableau périodique|Modèle:11e]] et [[Groupe 12 du tableau périodique|Modèle:12e]] 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 Modèle:Nobr ainsi que le copernicium dans le Modèle:Nobr le sont également, mais le lutécium et le lawrencium dans le Modèle:Nobr sont respectivement un lanthanide et un actinide, tandis que le zinc, le cadmium et le mercure dans le Modèle:Nobr 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 la sous-couche d'énergie la plus élevée de leurs électrons de valence à l'état fondamental doit, par application de la règle de Klechkowski, être de type d, correspondant au nombre quantique azimutal Modèle:Nobr. Le lawrencium fait ici exception, car sa configuration électronique à l'état fondamental est Modèle:Nobr et ne contient donc pas d'électron dans une sous-couche d.

Bloc f

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

Tous les éléments du bloc f sont, sur la [[Période 6 du tableau périodique|Modèle:6e]], des lanthanides et, sur la [[Période 7 du tableau périodique|Modèle:7e]], 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 la sous-couche d'énergie la plus élevée de leurs électrons de valence à l'état fondamental doit, par application de la règle de Klechkowski, être de type f, correspondant au nombre quantique azimutal Modèle:Nobr. Le lanthane, l'actinium et le thorium font exception, car leur configuration électronique à l'état fondamental est respectivement Modèle:Nobr, Modèle:Nobr et Modèle:Nobr, et ne contient donc pas d'électron dans une sous-couche f.

Bloc g

Le bloc g est hypothétique et n'est représenté que dans les tableaux périodiques étendus au-delà de la [[Période 7 du tableau périodique|Modèle:7e]].