SECONDE / PHYSIQUE-CHIMIE

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1 SECONDE / PHYSIQUE-CHIMIE L UNIVERS Chapitre 12 : La classification périodique des éléments

2 I. La classification périodique 1. Historique Synonymes Egalement appelé table de Mendeleïev ou tableau périodique (des éléments), cette classification reprend tous les éléments connus en fonction de leur numéro atomique Z (par ordre croissant). Mendeleïev est un chimiste russe qui proposa en 1869 une première table des éléments, différente de celle qu on utilise actuellement, mais qui lui servit de base. 2. Lignes colonnes Les éléments situés dans une même colonne ont le même nombre d e - sur leur couche externe. Chaque ligne est une période et correspond à une nouvelle couche électronique.

3 I. La classification périodique 3. Classification simplifiée des éléments (K) (K)(L) (K)(L)(M) La classification périodique des éléments est souvent présentée avec une légende ainsi qu avec des informations qui ne sont pas nécessairement utiles pour des élèves de seconde. On retiendra qu elle reprend le symbole, le nom et le numéro atomique de chaque élément.

4 II. Les familles chimiques 1. Définition Les propriétés chimiques d un élément proviennent principalement du nombre d électrons de sa couche externe. Ceux-ci sont donc regroupés en «familles», ils sont placés dans la même colonne. 2. Les métaux alcalins Ce sont les éléments chimiques situés (sauf l hydrogène) dans la première colonne de la classification périodique. On retiendra pour la classe de seconde Li, Na et K. Symbole Z Nom Structure électronique Li 3 Lithium (K) 2 (L) 1 Na 11 Sodium (K) 2 (L) 8 (M) 1 K 19 Potassium (K) 2 (L) 8 (M) 8 (N) 1 Ce sont des métaux mous avec une forte réactivité.

5 II. Les familles chimiques Les ions correspondant sont Li +, K + et Na +. On pouvait le prévoir, en effet, leur structure électronique montre un électron sur leur couche externe. Or tous les élément cherchent à avoir leur dernière couche électronique saturée. Ici le plus simple est de perdre un électron, on a donc alors une charge Les halogènes Ceux-ci sont symbolisés par le symbole X. Ce sont le fluor F, le chlore Cl, le brome Br et l iode I. On les trouve à l état naturel sous la forme d ion X - (ils gagnent un électron pour se rapprocher du gaz rare le plus proche) ou de molécules diatomiques (F 2, Cl 2, ) qui sont globalement toxiques.

6 II. Les familles chimiques 4. Les gaz nobles Ces éléments sont situés dans la dernière colonne de la classification périodique. Ce sont l'hélium (He), le néon (Ne), l'argon (Ar), le krypton (Kr), le xénon (Xe) et le radon (Rn, gaz radioactif). Leur dernière couche électronique est saturée (8 e - sauf l hélium avec 2 e - ). Ils sont très peu réactifs chimiquement.

7 III. Utilité de la classification périodique 1. Prévision de la charge d un ion monoatomique Suivant leur structure électronique, et le nombre d électrons présents sur la dernière couche électronique d un atome, on peut prévoir la charge de l ion formé. 2. Prévision du nombre de liaisons formées molécules Les atomes forment des molécules en répondant à la règle du duet ou de l octet. Ainsi il manque un électron à l hydrogène pour avoir sa couche K saturée. Il formera donc une liaison covalente afin d avoir 2 e - sur sa couche K. Les autres éléments répondent au même principe avec la règle de l octet. Ainsi avec n e -, un atome formera 8 n liaisons covalentes.

8 Exercice Atome Z A Structure électronique Ion formé Nombre de liaisons covalentes Mg C 6 12 Cl O 8 16 Corrigé : Atome Z A Structure électronique Ion formé Nombre de liaisons covalentes Mg (K) 2 (L) 8 (M) 2 Mg 2+ C 6 12 (K) 2 (L) = 4 Cl (K) 2 (L) 8 (M) 7 Cl - O 8 16 (K) 2 (L) = 2