QCM N° 05a

La classification

périodique des

éléments chimiques

de l'Univers.

 

   

 

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Essentiel

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QCM N° 05 a : Classification périodique des éléments chimiques de l’Univers :

Pour chaque question, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s).

 

Énoncé

A

B

C

Réponse

1

La seule formule électronique correcte est :

K2L9M1.

K3L8M1.

K2L8M2.

C

2

Un ion de formule électronique  K2L8M8 possède :

2 électrons externes.

18 électrons externes.

8 électrons externes.

C

3

Un atome possédant 9 électrons a :

1 électron externe.

7 électrons externes.

9 électrons externes.

B

4

Un atome de formule électronique K2 L1 tend à respecter la règle :

De l’OCTET.

Du DUET.

De l’OCTAVE.

B

5

Un atome de formule électronique K2 L7 :

tend à respecter la règle de l’OCTET.

tend à respecter la règle du DUET

Ne forme pas d’ions.

A

6

Pour obtenir la formule électronique d’un gaz noble, un atome de magnésium Mg de formule électronique K2L8M2 peut former :

Le cation Mg2+.

L’atome Ne.

L’anion Mg2–.

A

7

Pour obtenir la formule  d’un gaz noble, un atome de chlore de formule électronique K2L8M7 peut former :

Le cation Cl+.

L’anion Cl.

Le cation Cl7+.

B

8

Dans la classification périodique. Les éléments sont rangés par :

Ordre alphabétique.

Numéro atomique croissant.

Masse atomique croissante.

B

9

Les atomes de formules K2L6 et K2L3 appartiennent  à la même :

Période de la classification.

Colonne de la classification.

Famille chimique.

A

10

Les gaz nobles :

Possèdent tous un octet d’électrons externes.

Appartiennent à la colonne 18 de la classification périodique.

Sont très stables.

B et C

11

Tous les atomes des éléments de la colonne 1 de la classification :

Possède 1 électron externe.

Appartiennent à la famille des alcalins.

Forment des ions de formule X+.

A et C

12

Un atome X d’un élément chimique de la colonne 13 de la classification :

Forme un anion X3–.

Forme un cation X3+.

Forme un cation X+.

B

 Essentiel :

    Règles de remplissage.

-    Principe de Pauli :
-    chaque couche ne peut contenir qu’un nombre limité d’électrons.
-    La couche de rang n ne peut contenir que 2 n2 électrons.
-    Ainsi la couche K ne peut contenir au plus que : 2 électrons.
-    La couche L, 8 électrons,
-    Et la couche M, 18 électrons (en seconde, on se limite à 8 électrons sur la couche M).
-    Les électrons de l’atome remplissent progressivement les différentes couches électroniques.
-    Une couche électronique est saturée lorsqu’elle contient son nombre maximal d’électrons.
-    Les électrons se placent d’abord dans la couche K,
-    Puis quand celle-ci est saturée à 2 électrons, ils remplissent la couche L.
-    Quand la couche L est saturée à 8 électrons, ils remplissent la couche M.
-    L’état de l’atome obtenu en utilisant ce principe de remplissage est appelé : l’état fondamental.

    Structure électronique d’un atome ou d’un ion.

-    Pour donner la structure électronique d’un atome, il faut répartir ses électrons sur les couches K, L, M.
-    Pour l’ion : K 2 L 8 M 8, la couche externe est la couche L, elle comprend 8 électrons.
-    Remarque : ce sont les électrons de la couche électronique externe qui déterminent la construction des édifices chimiques. Ils sont responsables de la réactivité chimique d’un élément.
-    Pour l’atome possédant 9 électrons : sa structure électronique est : K 2 L 7.
-    Il possède 7 électrons sur sa couche électronique externe.

    Règles du DUET et de OCTET.

-    Au cours des transformations chimiques, les atomes tendent à acquérir la structure électronique du gaz rare de numéro atomique le plus proche :
-    Soit 2 électrons sur la couche électronique externe lorsque ce gaz rare est Hélium c’est la règle du DUET.
-    Soit 8 électrons sur la couche électroniques externe, c’est la règle de l’OCTET.
-    Ils acquièrent de ce fait une stabilité maximale.
-    Pour satisfaire à ces règles, les atomes disposent de 2 moyens :
-    Soit par un transfert d’électrons entre deux atomes différents pour donner des ions,
-    Soit par la mise en commun d’électrons entre différents atomes pour donner des molécules.
-    L’atome de structure électronique K 2 L 1 aura tendance à perdre 1 électron de sa couche électronique externe et respecter ainsi la règle du DUET.
-    L’atome de structure électronique K 2 L 7 aura tendance à gagner 1 électron et respecter ainsi la règle de l’OCTET.

    L’atome de magnésium :

-    L’atome de magnésium Mg de formule électronique K2L8M2 peut former le cation Mg2+.
-    L’élément magnésium est situé dans la colonne 2. L’atome de magnésium possède 2 e sur sa couche électronique externe.
-    L’ion monoatomique correspondant est l’ion magnésium Mg 2 + : il provient d’un atome de magnésium ayant perdu 2 e.
-    Suite à la perte de deux électrons sur la couche électronique externe (couche M), il acquiert ainsi la structure électronique du gaz rare, ici le néon, Ne. Il respecte la règle de l’OCTET.

    Atome de chlore :

-    L’atome de chlore Cl de formule électronique K2L8M7 peut former l’anion Cl.
-    L’ion monoatomique correspondant provient d’un atome de chlore ayant gagné 1 électron.
-    Suite au gain de cet électron, il acquiert la structure électronique du gaz rare qui le suit dans la classification périodique (Argon, Ar). Il respecte la règle de l’OCTET.

    La classification périodique :

-    La classification périodique comporte 18 colonnes et 7 lignes ou périodes.
-    Les éléments sont classés par numéro atomique Z croissant.
-    On retrouve dans la classification périodique le remplissage progressif des couches électroniques.
-    Les éléments dont les atomes ont le même nombre d’électrons sur la couche électronique externe sont disposés dans une même colonne et constituent une famille chimique.
-    Les éléments chimiques d’une même famille possèdent des propriétés chimiques voisines.

    La deuxième période :

-    La deuxième période est constituée de huit éléments (lithium, béryllium – 10 cases vides – bore, carbone, azote, oxygène, fluor et néon). Elle correspond au remplissage de la couche L.

    La famille des gaz nobles.

-       Ce sont les éléments de la dernière colonne (18ième colonne).

-       L’Hélium mis à part, ils possèdent une structure externe à huit électrons appelée octet d’électrons.

Z

Famille des gaz rares

Structure électronique

La couche électronique externe apparaît en rouge

2

He (Hélium)

K (2)

10

Ne (Néon)

K (2) L (8)

18

Ar (Argon)

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

36

Kr (Krypton)

K (2) L (8) M (18) N (8)

-       Ils possèdent une grande stabilité chimique. Ce sont des gaz monoatomiques, on les appelle les gaz rares.

    La famille des métaux alcalins.

-    À l’exception de l’hydrogène, les éléments de la première colonne constituent le groupe des alcalins.

-    Ils ont la même structure électronique externe. Il possède 1 électron sur la couche électronique externe.

Z

Famille des alcalins

Structure électronique

La couche électronique externe apparaît en rouge

3

Li (Lithium)

K (2) L (1)

11

Na (Sodium)

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

19

K (Potassium)

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

37

Rb (Rubidium)

K (2) L (8) M (18) N (8) O (1)

    Charge de quelques ions monoatomiques.

-    Pour respecter la règle du DUET ou de l’OCTET, les atomes peuvent gagner ou perdre des électrons
-    La charge des ions monoatomique se déduit de leur place dans la classification périodique.
-    Les atomes des colonnes 1, 2, 13 de la classification ont 1, 2, 3 électrons sur leurs couches électroniques externes. Ils peuvent les perdre pour donner des cations de formule :
-    M+ ; M2+ ; M3+.

-    Remarque :
-    En perdant x électrons pour acquérir une structure électronique externe en DUET ou en OCTET, un atome A donne un cation Ax+.
-    En gagnant x électrons pour acquérir une structure électronique externe en DUET ou en OCTET, un atome A donne un anion Ax–

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