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Le groupe 3 du tableau périodique, autrefois appelé groupe IIIA dans l'ancien système IUPAC utilisé en Europe et groupe IIIB dans le système CAS nord-américain, contient les éléments chimiques de la 3^e colonne, ou groupe, du tableau périodique des éléments^[1] :

Période	Élément chimique		Z	Famille d'éléments	Configuration électronique^[2]
4	Sc	Scandium	21	Métal de transition	[Ar] 4s² 3d¹
5	Y	Yttrium	39	Métal de transition	[Kr] 5s² 4d¹
6	Lu	Lutécium	71	Lanthanide	[Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d¹
7	Lr	Lawrencium	103	Actinide	[Rn] 7s² 5f¹⁴ 7p¹ ( * )

( * ) Exception à la règle de Klechkowski : lawrencium ₁₀₃Lr.

Le tableau périodique se présente dans ce cas de la façon suivante (les éléments du groupe 3 sont soulignés par des bords épais) :

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Les éléments du groupe 3 appartiennent au bloc d du tableau périodique.

Éléments du groupe 3
Scandium
Yttrium
Lutécium

Définition historique

Si les deux métaux de transition de ce groupe sont toujours le scandium et l'yttrium, la nature du lanthanide et de l'actinide suivants ne fait pas consensus chez les chimistes^[3]. Ainsi, outre l'option qui place le lutécium et le lawrencium dans le 3^e groupe à la suite de la recommandation de l'IUPAC de 1988^[1], la représentation traditionnelle, encore aussi répandue que celle-ci, place le lanthane et l'actinium dans le groupe 3, avec dans ce cas l'élément 121 sur la 8^e période :

Période	Élément chimique		Z	Famille d'éléments	Configuration électronique
4	Sc	Scandium	21	Métal de transition	[Ar] 4s² 3d¹
5	Y	Yttrium	39	Métal de transition	[Kr] 5s² 4d¹
6	La	Lanthane	57	Lanthanide	[Xe] 6s² 5d¹ ( * )
7	Ac	Actinium	89	Actinide	[Rn] 7s² 6d¹ ( * )
8	Ubu	Unbiunium	121	Élément hypothétique	[Og] 8s² 8p¹ ( * )

( * ) Exceptions à la règle de Klechkowski : lanthane ₅₇La, actinium ₈₉Ac, élément 121^[4]^,^[5].

Le tableau périodique se présente dans ce cas de la façon suivante (les éléments du groupe 3 sont soulignés par des bords épais) :

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K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

5

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

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Cs

Ba

La

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

Hf

Ta

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Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

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Ra

Ac

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Np

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Hs

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Cette représentation traditionnelle a également un impact sur la composition du bloc d du tableau périodique, car le lanthanide et l'actinide qui s'y trouvent sont alors le lanthane et l'actinium, et non plus le lutécium et le lawrencium. Elle diffère également, par exemple, de celle retenue par Pekka Pyykkö dans son tableau périodique étendu proposé en 2011 :

Tableau périodique étendu publié en 2011 par P. Pyykkö^[6], plaçant l'élément 141, et non l'élément 121, sous l'actinium.

Position de l'IUPAC

L'IUPAC a constitué en 2015 un groupe de travail spécifique ayant pour objectif de trancher la question^[7]^,^[8]. Ce groupe de travail a rendu des conclusions préliminaires en janvier 2021 sans recommandation explicite mais en formulant trois principes généraux : (1) tous les éléments doivent être rangés dans l'ordre croissant de leur numéro atomique ; (2) le bloc d ne doit pas être scindé en « deux parties très inégales » ; (3) les blocs doivent avoir pour largeur 2, 6, 10 et 14 éléments en accord avec les principes de la mécanique quantique à la base du tableau périodique. La délimitation des blocs est considérée comme approchée, de même que l'allocation des configurations électroniques, en relevant notamment le cas du thorium. Ces trois principes généraux ne sont satisfaits qu'en plaçant le lutécium et le lawrencium dans le groupe 3 : la disposition historique plaçant le lanthane et l'actinium dans le groupe 3 contrevient au point (2), tandis que la disposition plaçant les 15 lanthanides et actinides ensemble sous le tableau contrevient au point (3) ; en conséquence, la disposition plaçant le lutécium et le lawrencium dans le groupe 3 est proposée comme compromis^[9].

Notes et références

↑ ^{a et b} (en) E. Fluck, « New notations in the periodic table », Pure and Applied Chemistry, vol. 60, n^o 3,‎ janvier 1988, p. 1365-3075 (DOI 10.1351/pac198860030431, lire en ligne)
↑ (en) CRC Handbook of Chemistry and Physics, section 1 : Basic Constants, Units, and Conversion Factors, sous-section : Electron Configuration of Neutral Atoms in the Ground State, 84^e édition en ligne, CRC Press, Boca Raton, Floride, 2003.
↑ (en) Eric Scerri, « Which Elements Belong in Group 3? », Journal of Chemical Education, vol. 86, n^o 10,‎ octobre 2009, p. 1188 (DOI 10.1021/ed086p1188, Bibcode 2009JChEd..86.1188S, lire en ligne)
↑ (en) B. Fricke et G. Soff, « Dirac-Fock-Slater calculations for the elements Z = 100, fermium, to Z = 173 », Atomic Data and Nuclear Data Tables, vol. 19, n^o 1,‎ janvier 1977, p. 83-95 (DOI 10.1016/0092-640X(77)90010-9, Bibcode 1977ADNDT..19...83F, lire en ligne)
↑ (en) Koichiro Umemoto et Susumu Saito, « Electronic Configurations of Superheavy Elements », Journal of the Physical Society of Japan, vol. 65, n^o 10,‎ octobre 1996, p. 3175 (DOI 10.1143/JPSJ.65.3175, Bibcode 1996JPSJ...65.3175U, lire en ligne)
↑ (en) Pekka Pyykkö, « A suggested periodic table up to Z ≤ 172, based on Dirac–Fock calculations on atoms and ions », Physical Chemistry Chemical Physics, vol. 13, n^o 1,‎ 7 janvier 2011, p. 161-168 (PMID 20967377, DOI 10.1039/C0CP01575J, Bibcode 2011PCCP...13..161P, lire en ligne)
↑ (en) Eric Scerri, Philip Ball, William Jensen, Laurence Lavelle, Lars R. Ohrström et Guillermo Restrepo, « The constitution of group 3 of the periodic table », 18 décembre 2015 (consulté le 4 mai 2017)
↑ (en) Eric Scerri et le groupe de travail de l'IUPAC, « Which Elements Belong in Group 3 of the Periodic Table? », Chemistry International, vol. 38, n^o 2,‎ mars 2016, p. 22-23 (DOI 10.1515/ci-2016-0213, lire en ligne)
↑ (en) Eric Scerri, « Provisional Report on Discussions on Group 3 of The Periodic Table », Chemistry International, vol. 43, n^o 1,‎ janvier-mars 2021, p. 31-34 (DOI 10.1515/ci-2021-0115, lire en ligne)

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Métaux alcalins	Métaux alcalino-terreux	Lanthanides	Métaux de transition	Métaux pauvres	Métalloïdes	Non-métaux	Halogènes	Gaz nobles	Éléments non classés
		Actinides
		Superactinides