http://archives.universcience.fr/francais/ala_cite/expo/tempo/aluminium/science/mendeleiev/index.html La classification périodique des éléments
Répartitions des électrons Les électrons qui composent le nuage électronique d un atome sont en mouvement incessant autour du noyau Ils ne sont pas tous liés de la même manière au noyau : certains sont plus faciles à arracher que d autres
On peut donc répartir les électrons d un atome en plusieurs groupes, selon la facilité avec laquelle on peut les arracher à cet atome La couche K: 2 électrons maximum La couche L: 8 électrons maximum La couche M: 18 électrons maximum
exemple Répartissons les électrons d un noyau de magnésium 24 12 Mg Il y a 12 électrons à placer Plaçons d'abord 2 électrons sur la couche K celle qui est la plus près du noyau.
Reste 10 électrons à placer. Remplissons la couche L de 8 électrons.
Reste 2 électrons à placer. La couche M peut contenir 18 électrons mais il n'en reste que 2 à placer. Structure électronique K 2 L 8 M 2 Ostralo-structure électronique
K 1 K 2 K 2 L 1 K 2 L 3 K 2 L 4 K 2 L 5 K 2 L 8 K 2 L 8 M 1 K 2 L 8 M 2 K 2 L 8 M 5 K 2 L 8 M 7 K 2 L 8 M 8
La classification périodique Compléter les cases données en indiquant le nom de chaque élément ainsi que sa structure électronique
O : oxygène Na : sodium Be : béryllium C : carbone K 2 L 6 K 2 L 8 M 1 K 2 L 2 K 2 L 4 Al : aluminium K : potassium He : hélium N : azote K 2 L 8 M 3 K 2 L 8 M 8 N 1 K 2 K 2 L 5 Cl : chlore H : hydrogène Mg : magnésium P : phosphore K 2 L 8 M 7 K 1 K 2 L 8 M 2 K 2 L 8 M 5 Li : lithium F : fluor B : bore Si : silicium K 2 L 1 K 2 L 7 K 2 L 3 K 2 L 8 M 4 Ne : néon Ar : argon S : soufre Ca : calcium K 2 L 8 K 2 L 8 M 8 K 2 L 8 M 6 K 2 L 8 M 8 N 2
Le tableau périodique est constitué à partir des règles suivantes : Les éléments sont classés par numéros atomiques croissants. Une même colonne comporte les éléments ayant le même nombre d électrons sur la couche externe Une même ligne comporte les éléments ayant le même nombre de couches électroniques
Les éléments de la 1 ère colonne ont sur la couche externe Les éléments de la 5 ième colonne ont sur la couche externe. 1 électron. 5 électrons Les éléments de la 1 ère ligne ont électronique K. une couche Les éléments de la 3 ième ligne ont électroniques K, L, M.... trois couches
Découper chacune des cases Placer les éléments sur la table de façon à ce qu ils respectent les 3 règles énoncées
1 H Z = 1 K 1 2 3 4 5 6 7 8 He Z = 2 K 2 Li Z = 3 K 2 L 1 Be Z = 4 K 2 L 2 B Z = 5 K 2 L 3 C Z = 6 K 2 L 4 N Z = 7 K 2 L 5 O Z = 8 K 2 L 6 F Z = 9 K 2 L 7 Ne Z = 10 K 2 L 8 Na Mg Al Si P S Cl Ar Z = 11 K 2 L 8 M 1 Z = 12 K 2 L 8 M 2 Z = 13 Z = 14 K 2 L 8 M 3 K 2 L 8 M 4 Z = 15 K 2 L 8 M 5 Z = 16 K 2 L 8 M 6 Z = 17 K 2 L 8 M 7 Z = 18 K 2 L 8 M 8 K Ca Z = 19 Z = 20 K 2 L 8 M 8 N 1 K 2 L 8 M 8 N 2
K : Z = 19 K 2 L 8 M 8 N 1 (au lieu de K 2 L 8 M 9 ) Ca : Z = 20 K 2 L 8 M 8 N 2 (au lieu de K 2 L 8 M 10 ) La couche M continue de se remplir avec les éléments suivants Ca Sc : Z = 21 K 2 L 8 M 9 N 2 Ti : Z = 22 K 2 L 8 M 10 N 2 Zn : Z = 30 K 2 L 8 M 18 N 2 Ga : Z = 31 K 2 L 8 M 18 N 3 Kr : Z = 36 K 2 L 8 M 18 N 8
Utiliser la classification périodique Prévoir la structure électronique ou le numéro atomique Où se situe l élément de numéro atomique z = 14 K 2 L 8 M 4 Il y a 3 couches donc l élément se trouve dans la 3 ième ligne 4 électrons sur la couche externe donc l élément se trouve dans la colonne 4
Un élément se trouve dans la 2 ième période et 5 ième colonne 2 ième période : Deux couches électroniques K et L 5 ième colonne : 5 électrons sur la couche externe K 2 L 5 Z = 7
Prévoir quelques propriétés chimiques Les propriétés chimiques d un atome sont dues au nombre d électrons sur la couche externe Les éléments d une même colonne possèdent le même nombre d électrons sur leur dernière couche; ils ont des propriétés chimiques semblables : ils constituent une famille
1 2 3 4 5 6 7 8 H Famille des alcalins He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar
1 2 3 4 5 6 7 8 H Famille des halogènes He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar
1 2 3 4 5 6 7 8 H Famille des gaz nobles He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar
Formation des ions 1 2 3 4 5 6 7 8 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar
Formation des ions 1 2 3 4 5 6 7 8 H + Li + Be 2+ B 3+ N 3- O 2- F - Na + Mg 2+ Al 3+ P 3- S 2- Cl -
Formation des ions 1 2 3 4 5 6 7 8 H + Li + Be 2+ B 3+ N 3- O 2- F - Na + Mg 2+ Al 3+ P 3- S 2- Cl - Les éléments d une même colonne forment des ions de même charge
Liaisons autour des atomes dans les molécules 1 2 3 4 5 6 7 8 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar
Liaisons autour des atomes dans les molécules 1 2 3 4 5 6 7 8 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar Les éléments d une même colonne sont entourés du même nombre de liaisons dans les molécules