TP : Famille chimique et classification périodique

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1 TP : Famille chimique et classification périodique Au cours du dernier TP de chimie, en étudiant divers réaction chimique avec le cuivre, nous avons pu dégager la notion d élément chimique. En voici une définition : Le terme «élément chimique» regroupe tous les atomes ou ions dont le noyau comporte Z protons. Un élément chimique est donc défini par son numéro atomique Z. Définition : Corps pur simple : corps composé d un seul type d élément chimique I. Familles chimiques On constate très tôt que certains éléments possèdent des propriétés assez semblables ; on dit qu ils constituent une famille chimique. 1. La famille des métaux alcalins : Li (Lithium), K (potassium), Na (sodium), Cs (Césium) et Rb (Rubidium) - Les corps purs simples de ces éléments chimiques de cette famille sont des métaux mous. Rappeler la définition d un métal : - Les atomes de ces éléments peuvent se transformer en cation monoatomique porteur d une seule charge positive. Donner la formule des ions monoatomiques des atomes de Lithium, potassium et sodium. - Visualiser la vidéo suivante : Quel est le comportement chimique similaire de ces éléments? 2. La famille des alcalinaux-terreux : B (Bore), Mg (Magnésium) et Ca (Calcium) - Les corps purs simples des éléments de cette famille sont des métaux moins mous que les métaux alcalins. - Les atomes de ces éléments peuvent se transformer en cations monoatomiques porteurs de 2 charges élémentaires. Donner les formules des ions magnésium et calcium.

2 - Les métaux des cette famille ne réagissent pas avec l eau, mais avec des acides. Expérience : réaction entre le métal Magnésium et de l acide chlorhydrique. Retourner 2 tubes à essais remplis d eau sur le cristallisoir Verser environ 3mL d acide chlorhydrique dans le tube à essais vide Déposer 1 morceau de ruban de métal magnésium d environ 2cm sur le haut du tube incliné, en évitant tout contact entre le magnésium et l acide Adapter le tube à dégagement sur le tube à essais puis déclencher la réaction en basculant le tube verticalement Mise en évidence du gaz formé : le gaz formé est du dihydrogène qui réagit avec le dioxygène lorsqu on approche une allumette ; le gaz explose en émettant une petite détonation (on parle «d aboiement»). Faites le test pour vérifier que le gaz récupéré est bien du dihydrogène Equation de la réaction qui a lieu : 3. La famille des halogènes : F (Fluor), Cl (Chlore), Br (Brome), I (iode) - Les corps purs simples de ces éléments sont des molécules diatomiques. Donner la formule des molécules correspondant aux corps purs simples du fluor, du chlore et de l iode. - Les atomes de ces éléments peuvent se transformer en anions monoatomiques porteurs de d une seule charge négative. Donner la formule des ions fluorure, chlorure, bromure (ces ions sont appelés plus généralement ions halogénures). - Les ions halogénures réagissent les ions argent Ag +. Expérience 2 : réaction avec les halogénures Préparer 2 tubes à essais contenant environ 2mL de solution de chacune des solutions du tableau Ajouter environ 1mL de solution de nitrate d argent (contenant Ag + et NO 3 - ) Compléter le tableau Nom de la solution Ions présents dans la solution Observation Equation de la réaction qui a eu lieu Chlorure de potassium K + + Cl - Iodure de potassium K + + I -

3 4. Famille des gaz rares : He (hélium), Ne (néon), Ar (argon), Kr (krypton), Xe (xenon), Rn (radon) - Les corps purs simples de ces éléments chimiques se présentent sous forme de molécules monoatomiques. Donner la formule des molécules correspondant aux corps purs simples de l hélium, du néon de l argon. - Ils sont inertes chimiquement : - On les appelle gaz rares car ils sont présents en très faible quantité dans l'atmosphère (sauf Rn). II. La classification de Mendeleïev : En 1869, Dimitri Mendeleïev classe les éléments par numéro atomique croissant. Pour respecter la similarité des propriétés chimiques des éléments d une même famille, proposer une classification des éléments (sur la table) de façon à ce que les éléments d une même famille soient proches les uns des autres, tout en conservant l ordre imposé par le numéro atomique Z. Reproduire la classification de Mendeleiev sur une feuille (coller les «étiquettes» des différents éléments après vérification) Remarque : le génie de Mendeleïev consiste à prédire grâce à cette classification, l existence de plusieurs éléments pas encore connus à son époque.

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