Structure de l'atome et classification périodique

L'atome est constitué d'un noyau central dense, chargé positivement, autour duquel gravitent des électrons négatifs. Le noyau renferme des protons (charge +e) et des neutrons (neutres), appelés nucléons. La masse de l'atome est concentrée dans le noyau, tandis que le cortège électronique occupe un volume immense, essentiellement vide. Un atome est électriquement neutre car le nombre d'électrons est égal au nombre de protons.

Chaque élément chimique est défini par son numéro atomique Z, qui correspond au nombre de protons dans le noyau. Le nombre de masse A est la somme des protons et des neutrons. On note un atome X sous la forme ᴬZX. Des atomes de même Z mais de A différents sont des isotopes : ils possèdent le même nombre de protons mais un nombre de neutrons différent, donc des propriétés chimiques identiques mais des masses différentes.

Les électrons se répartissent en couches (n=1,2,3...) et sous-couches (s, p, d, f). Le remplissage suit trois règles : principe de Pauli (2 électrons max par orbitale), règle de Klechkowski (ordre croissant d'énergie n+l), et règle de Hund (spin parallèle avant appariement). La configuration électronique détermine les propriétés chimiques de l'élément, notamment sa réactivité via les électrons de valence.

Le tableau périodique range les éléments par Z croissant en lignes (périodes) et colonnes (groupes). Les éléments d'un même groupe ont la même configuration électronique de valence, donc des propriétés chimiques similaires. On distingue les blocs s, p, d, f. L'électronégativité augmente de gauche à droite et de bas en haut. Le rayon atomique diminue de gauche à droite et augmente de haut en bas.