Chapitre I Rappels sur les propriétés chimiques des éléments
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l'oxygène. Les métaux sont généralement solides dans des conditions ordinaires. Ils sont ductiles,
malléables et ont une assez grande densité.
3.2- Les semi-conducteurs constituent un groupe qui ne comprend que huit éléments naturels.
Ce sont des corps qui présentent une conductivité électrique moyenne, intermédiaire entre les
métaux et les isolants et dont la résistivité augmente avec la température.
3.3- Les non-métaux sont des éléments chimiques qui n’appartiennent ni à la famille des
halogènes, ni à la famille des gaz rares. Leurs propriétés physiques les différencient nettement
des métaux car ils conduisent mal la chaleur et l'électricité. On trouve 7 éléments dans cette
famille : l’hydrogène, le carbone, l’azote, l’oxygène, le phosphore, le soufre et le sélénium. Les
non-métaux aussi nommés métalloïdes, ont la capacité de gagner un ou plusieurs électrons et
forment généralement des liaisons ioniques avec les métaux.
3.4- Les halogènes, les éléments chimiques de cette famille sont le fluor, le chlore, le brome,
l’iode et l’astate. Les halogènes possèdent 7 électrons périphériques et leur configuration
électronique la plus stable se fait donc par gain d'un électron avec lequel ils forment un ion
négatif appelé ion halogénure. (Cl-: ion chlorure, Br -: ion bromure, I-: ion iodure.).
3.5- Les gaz rares ou gaz nobles, sont situés dans la huitième colonne du tableau et possèdent
donc une couche électronique externe complète. Les atomes de cette famille sont très peu réactifs
en raison de cette couche saturée en électrons. Ces éléments sont très stables, leurs liaisons avec
d’autres atomes sont donc quasiment impossibles. L’hélium, le néon, l’argon, le krypton, le
xénon, et le radon sont des gaz rares.
3.6- Les lanthanides sont représentés par une douzaine d’éléments chimiques métalliques. Ils
sont assez répandus dans la croûte terrestre et notamment dans les granites. Leur appellation de «
terres rares » est due à la rareté des gisements exploitables dans le monde. Le lanthane a donné
son nom à cette famille dont les éléments entrent dans la composition de nombreux alliages et
sont l'objet de recherches en physique.
3.7- Les actinides constituent une série de quinze éléments radioactifs. Seuls les quatre premiers
éléments ont été trouvés en quantités notables dans la nature : l'actinium, le thorium, le
protactinium et l'uranium. Les actinides dont les numéros atomiques sont supérieurs à 92 sont des
éléments synthétisés (transuraniens).
4- Les liaisons chimiques
En 1916, deux classes de liaisons chimiques ont été décrites : la liaison ionique par
Walther Kossel (Allemagne) et la liaison covalente par G. N. Lewis. Ils se sont basés sur
l’idée qu’un noyau chargé positivement est entouré d’électrons ordonnés en couches ou
niveaux d’énergie concentriques. Sur chaque couche, il y a un nombre maximum d’électrons,
deux dans la première, 8 dans la deuxième, 18 dans la troisième ou 8 si c’est la dernière
couche, et ainsi de suite. La stabilité maximale est obtenue quand la couche externe est
remplie, comme dans les gaz rares ou nobles (8 e-sur la dernière couche). Avec les liaisons
ioniques comme avec les liaisons covalentes, les atomes ont tendance à acquérir une
configuration électronique stable. En fonction de l’énergie de liaison (énergie de dissociation),
on distingue :