TP Chimie. N° 06

Classification

périodique.

Correction.

 

   

 

Programme 2010 : Physique et Chimie

I - Tableau de données.

II - A la recherche de Mendeleïev.

III - Quelques définitions.

IV - Questions.

 

  Objectif : étudier la classification périodique et comprendre sa construction.

I- Tableau de données.

Nom de l’atome

Symbole

Nombre de charge Z

Nombre de masse A

Étymologie : Origine du nom et parfois origine du symbole

Découvert par :

Aluminium

 

13

27

Du latin « alumen », alun

Hans Christian Oersted

(1825) Danemark

Argon

Ar

18

40

Du grec « argos », inactif

Sir William Ramsey (Baron Tayleigh)

(1894) écosse

Azote

 

7

14

Du grec « alpha », sans et « zôc », vie. Le symbole vient du grec «nitron», nitre et « gennân », engendrer.

Daniel Rutherford

(1772) écosse

Béryllium

 

4

9

De « beryl », une gemme (le beryl vert est une émeraude.

Fredrich Wöhler

 et A.A Bussy

(1798)

Allemagne et France

Bore

B

5

11

De l’arabe « buraq » et du persan « burah », borax.

H.Day, J.L Gay-Lussac, L.J Thenard

(1828)angleterre / France

Calcium

 

20

40

Du latin « calx », calcis (chaux).

Sir Humphrey Davy

(1808) Angleterre

Carbone

 

 

6

12

Du latin « carbo », charbon.

Connu depuis l’antiquité

Chlore

 

17

35

ou

 37

Du grec « khlôrôs (vert pâle).

Carl Wilhelm Scheele

(1774) Suède

Fluor

 

9

19

Du latin « fluere », couler.

Henri Moissan

(1886) France

Hélium

 

2

4

Du grec « hélios », Soleil.

Sir William Ramsey, Nils Langet, P.T Cleve

(1895) écosse / Suède

Hydrogène

 

1

1

Du grec « hedôr »,eau et « gennâh », engendrer.

« qui engendre l’eau ».

Henry Cavendish

(1766) Angleterre

Lithium

Li

3

7

Du grec « lithos », pierre.

Johann Arfvedson

(1817) Suède

Magnésium

Mg

12

24

Du grec « Magnésia », une région de Thessalie.

Sir Humphrey Davy

(1808) Angleterre

Néon

Ne

10

20

Du grec « néos », nouveau.

Sir William Ramsey, M.W Travers

(1898) Angleterre

Oxygène

 

8

16

Du grec « oxus », acide et « gennân », engendrer.

« qui engendre les acides »

Joseph Priestly, Carl Wilhelm Scheele

(1774)

 Angleterre / Suède

Phosphore

 

15

31

Du grec »phos », lumière et « phoros », qui porte.

« qui porte la lumière »

Hennig Brand

(1669) Allemagne

Potassium

 

19

39

De l’anglais « potash », potasse.

Le symbole vient du latin « kalium »

Sir Humphrey Davy

(1807) Angleterre

silicium

Si

14

28

Du latin « silex », roche siliceuse très dure.

Jôns Berzelius

(1823) Suède

Sodium

 

11

23

De l’anglais « soda », soude.

Le symbole vient du latin « natrium

Sir Humphrey Davy

(1807) Angleterre

Soufre

 

16

32

Du latin « sulphur »

Connu depuis l’antiquité

II- À la recherche de Mendeleïev.

-    Dimitri Ivanovich Mendeleïev est né en Sibérie en 1834. C'était le plus jeune d'une famille de 17 enfants.

-    En 1869, il publia son fameux tableau périodique des éléments. 

-    Il arrangea selon leur masse atomique les 63 éléments connus à cette époque en groupes possédant des propriétés similaires. 

-    Là où existait un trou dans le tableau, il prédit les propriétés d'un nouvel élément.

-    Trois de ces éléments, le gallium, le scandium et le germanium furent découverts de son vivant et leurs propriétés correspondaient à ce qu’il avait prévu, ce qui assura sa réputation.

III- Quelques définitions.

-    Un élément est une substance pure qui ne peut être décomposée en substances plus simples.
  Le tableau périodique, inspiré par Mendeleïev, en donne la liste complète.

-    Sur la Terre, il existe 90 éléments naturels, le plus léger étant l'hydrogène et le plus lourd l'uranium.

-    Les autres éléments ont été fabriqués par les scientifiques.

-    Un corps pur composé (à ne pas confondre avec mélange ou solution) est constitué d'atomes d'éléments différents, groupés en molécules.

-    Les propriétés d'un composé sont différentes de celles des éléments qui les constituent.

-    Les molécules des corps purs élémentaires sont constituées d'atomes identiques (O2);

-    les molécules des corps purs composés sont constituées d'atomes d'éléments différents (H2O).

-    L'atome est la plus petite partie d'un élément qui puisse réagir chimiquement.

-    On utilise les symboles chimiques pour représenter les éléments et leurs atomes.

 

  Les symboles chimiques :

-  On utilise les symboles chimiques pour représenter les éléments et leurs atomes.

-  Le symbole commence par l'initiale (EN MAJUSCULE D'IMPRIMERIE) du nom international de l'élémént suivi,

-  éventuellement, d'une deuxième lettre (en minuscule) pour éviter les confusion.

RédigerIV- Questions.

1)- Donner le nom et la définition de Z et de A.

- La lettre Z représente le nombre de charge, le nombre de protons ou le numéro atomique d’un atome, d’un noyau ou d’un élément chimique

- La lettre A représente le nombre de masse, le nombre de nucléons d’un noyau d’un atome.

2)- Comment détermine-t-on le symbole d’un élément chimique  ? Compléter les symboles manquants.

- Le symbole commence par l'initiale (en majuscule d'imprimerie) du nom international de l'élément suivi, éventuellement, d'une deuxième lettre (en minuscule) pour éviter la confusion.

 

Aluminium

Argon

Azote

Béryllium 

Bore

Calcium

Carbone

Chlore

Fluor

Hélium

Al

Ar

N

Be

B

Ca

C

Cl

F

He

Hydrogène

Lithium

Magnésium

Néon

Oxygène

Phosphore

Potassium

Silicium

Sodium

 Soufre

H

Li

Mg

Ne

O

P

K

Si

Na

3)- Les réactions chimiques sont-elles gouvernées par : les protons, les neutrons ou les électrons ?

- Les réactions chimiques sont gouvernées par les électrons.

4)- Quelle est la caractéristique électrique d’un atome ?

- Un atome est électriquement neutre : son nombre de protons Z est égal à son nombre d’électrons

5)- Comment sont classés les atomes du tableau ? Proposer 4 modes de classement.

- Dans le tableau de données, les atomes sont classés par ordre alphabétique.

-  On peut classer les atomes :

- Par ordre alphabétique

- Par nombre de masse croissant

- Par numéro atomique croissant

- Par année de découverte.

- Par symbole.

6)- Quels sont les atomes, du tableau de données, que Mendeleïev ne pouvait pas connaître  au moment de la publication de sa classification périodique ?

-  Mendeleïev ne pouvait pas connaître (1869) :

-  L’argon Ar, le fluor F, l’hélium He, le néon Ne.

7)- Quel type de classement a utilisé Mendeleïev ?

-  Mendeleïev range les 63 éléments connus par masse atomique croissante.

8)- Ordonner les atomes suivant Z croissant sur une même ligne.

-  Rangement en ligne :

9)- Comparer avec la classification périodique. Quand revient-on à la ligne ? Au bout de combien d’électrons ?

-  La classification périodique comprend :

-  18 colonnes et 7 lignes ou périodes.

-  Pour la première ligne, on revient à la ligne après 2 éléments

-  Pour la deuxième ligne, on revient à la ligne après 8 éléments.

-  Pour la troisième ligne, on revient à la ligne après 8 éléments.

-  Pour la quatrième ligne, on revient à la ligne après 18 éléments.

           

           

           

           

 

10)- Pourquoi la classification elle-t-elle qualifié de périodique ? Quel autre nom porte cette classification ?

-  Chaque ligne de la classification constitue une période.

-  On l’appelle aussi : Symboles et Numéros atomiques.

11)- Quels est le nombre maximum d’électrons « rajouté » au bout de chaque ligne  ? (les trois premières)

-  Première ligne ou première couche : 2 e

-  Deuxième ligne ou deuxième couche : 8 e

-  Troisième ligne ou troisième couche : 8 e

12)- Écrire toutes les structures électroniques des atomes présentés.

-    Les électrons de la première ligne ont une certaine énergie, ils occupent la couche K ;

-    ceux de la deuxième ligne la couche L ;

-    ceux de la troisième ligne la couche M.

H

 

 

 

 

 

 

He

K (1)

 

 

 

 

 

 

K (2)

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

K(2) L(1)

K(2) L(2)

K(2) L(3)

K(2) L(4)

K(2) L(5)

K(2) L(6)

K(2) L(7)

K(2) L(8)

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

K(2)L(8)M(1)

K(2)L(8)M(2)

K(2)L(8)M(2)

K(2)L(8)M(2)

K(2)L(8)M(2)

K(2)L(8)M(2)

K(2)L(8)M(2)

K(2)L(8)M(2)

K

Ca

 

 

 

 

 

 

K(2)L(8)M(8)N(1)

K(2)L(8)M(8)N(2)

 

 

 

 

 

 

 

Numéro
atomique

Symbole

K

L

M

N

1

H

1

 

 

 

2

He

2

 

 

 

3

Li

2

1

 

 

4

Be

2

2

 

 

5

B

2

3

 

 

6

C

2

4

 

 

7

N

2

5

 

 

8

O

2

6

 

 

9

F

2

7

 

 

10

Ne

2

8

 

 

11

Na

2

8

1

 

12

Mg

2

8

2

 

13

Al

2

8

3

 

14

Si

2

8

4

 

15

P

2

8

5

 

16

S

2

8

6

 

17

Cl

2

8

7

 

18

Ar

2

8

8

 

19

K

2

8

8

1

20

Ca

2

8

8

2

13)- Chercher les atomes qui ont leur dernière couche saturée.

Atome

He

Ne

Ar

Dernière

couche

K (2)

L (8)

M (8)

14)- Chercher les atomes qui ont 1 électron sur leur couche électronique externe.

Atome

H

Li

Na

Ca

Dernière

couche

K (1)

L (1)

M (1)

N (1)

15)- Chercher les atomes qui ont 7 électrons sur leur couche électronique externe.

Atome

F

Cl

Dernière

couche

L (7)

M (7)

16)- Chercher les atomes qui ont 8 électrons sur leur couche électronique externe.

Atome

Ne

Ar

Dernière

couche

L (8)

M (8)

Classification périodique des éléments chimiques.

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