I. Quelle est la structure de la classification périodique?

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1 Chapitre de Chimie N 6 La classification périodique des éléments Objectif du cours : Connaître les critères actuels de classification découverts lors du TP. Comprendre la structure de la classification périodique des éléments chimiques. Savoir identifier quelques familles chimiques. Savoir appliquer les règles du «duet» et de «l octet». Introduction A la fin du XVIII è siècle, Lavoisier recensait une trentaine de corps simples, c est à dire des espèces chimiques ne contenant qu un seul élément chimique. Les nombreuses découvertes du XIX è siècle ont doublé le nombre d éléments chimiques connus. Le besoin d une classification s est alors manifesté. La difficulté était de trouver selon quel critère classer les éléments chimiques : par ordre alphabétique? Par ordre de découverte? Parmi les nombreuses propositions, celle de Mendeleïev s est imposée en Comment les éléments ont-ils été classés? Pourquoi ont-ils été classés de cette façon? A quoi sert ce tableau présent dans de nombreuses salles de cours de chimie? I. Quelle est la structure de la classification périodique? Activités documentaires : 1 & 2 p 184 / Les critères historiques de Mendeleiv Au milieu du XIXè siècle, Mendeleiev utilise la masse des atomes pour les classer. Il les range dans un «tableau» par masse croissante, en regroupant les éléments présentant des analogies de comportement (voir TP Chimie). Pour expliquer certains vides dans son classement, il prédit alors avec succès l existence d éléments non découverts à son époque. 2. Le critère actuel de construction La classification périodique actuelle est constituée de 18 colonnes et de 7 lignes Dans la Classification périodique : Les 118 éléments chimiques sont classés par numéros atomiques Z croissants ; Chaque ligne du tableau est appelée : période (7 au total) Le remplissage progressif d une ligne correspond au remplissage progressif d une couche électronique. Une nouvelle ligne est utilisée chaque fois que le remplissage électronique fait intervenir une nouvelle couche électronique. Page 1 / 4

2 Seconde A comprendre La 1ère ligne correspond à la couche K : elle contient 2 électrons La 2ème ligne correspond à la couche L : elle contient 8 électrons La 3ème ligne correspond à la couche M : elle contient 18 électrons Les éléments dont les atomes ont le même nombre d électrons sur leur couche externe sont disposés dans une même colonne. Les éléments d une même colonne possèdent des propriétés chimiques voisines : Ils appartiennent à une même famille. 3. Construction de la classification Voir polycopié : Structure électronique des éléments des trois premières périodes. Page 2 / 4

3 II. Qu est ce qu une famille chimique? 1. Définition Les éléments ayant des propriétés chimiques voisines forment une famille. Dans la classification périodique actuelle, les éléments chimiques d une même famille sont placés dans une même colonne. Les éléments d une même colonne (donc même famille) possèdent le même nombre d électrons sur leur couche externe. 2. Les différentes familles Rappel du TP : De l atomes aux ions a) Les alcalins Les éléments de la première colonne de la Classification appartiennent à la famille des alcalins à l exception de l hydrogène. Les Alcalins possédant un seul électron sur la couche externe. Les trois premiers alcalins sont : Le lithium (Li), Le sodium (Na) et le Potassium (K) Les Alcalins possédant un seul électron sur la couche externe. Les Alcalins sont donc des ions monoatomiques à une seule charge positive. { Li +, Na +, K + } b) Les halogènes Les éléments de l'avant-dernière colonne (17 ème ) forment la famille des halogènes. Les Halogènes possèdent sept électrons sur leur couche externe. Les Halogène sont donc des ions monoatomiques à une seule charge négative Les Halogènes les plus courants sont : Le fluor (F), Le Chlore (Cl), Le Brome (Br) et l Iode (I) Ils réagissent en formant un précipité avec certains ions métalliques comme l ion Argent (Ag + ) et l ion plomb (Pb 2+ ). (Voir TP) Page 3 / 4

4 c) Les gaz rares Rappel du TP : Les règles du «Duet» et de «l Octet» Les éléments de la dernière colonne du tableau périodique forment la famille des gaz nobles ou gaz rares. Les gaz rares sont : L Hélium (He), Le Néon (Ne), L Argon (Ar), Le Krypton (Kr) et Le Xénon (Xe) À l'exception de l'hélium, ils ont tous la même structure électronique externe, constituée par un octet.(8 électrons) L Hélium possède 2 électrons sur sa couche externe : La couche K Les gaz rares sont les éléments chimiques les plus stables. Ils sont inertes chimiquement et ne forment donc pas d ions, ni de molécules. III. Comment utiliser la classification? A comprendre Les éléments d une même colonne possèdent le même nombre d électrons sur leur couche externe. Les règles du «Duet» et de «l Octet» s appliquent donc de la même manière pour les éléments d une même colonne. Les éléments d une même colonne forment donc des ions de même charge Activité : Synthèse Comment relier la place d un élément dans la classification et la charge de l ion formé? Colonne I II XVI XVII XVIII Structure électronique du premier Elément Nombre(s) d électrons sur la couche externe par le 1 er élément par le 2 ème élément par le 3 ème élément Page 4 / 4

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