i- la classification periodique reduite

TP DE CHIMIE C9 : CONSTITUTION DE LA MATIERE
LA CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS
I-
LA CLASSIFICATION PERIODIQUE REDUITE
1) Présentation
On parle de classification réduite car on ne s’intéresse dans un premier temps qu’aux 18 premiers
éléments de cette classification.
Depuis la découverte de Mendeleïev, la chimie a beaucoup évolué et a, en particulier, mis en évidence la
composition des atomes. Les critères utilisés pour classer les éléments sont : le numéro atomique Z et la
structure électronique.
Complétez la classification établie à l’aide du numéro atomique Z et de la structure électronique de chacun
des éléments.
Données : 13Al, 7N, 4Be, 5B,
11Na, 14Si, 6C, 17Cl, 9F, 1H, 16S, 3Li, 12Mg, 8O, 15P.
a- Complétez cette classification avec les gaz nobles 2He, 10Ne et 18Ar.
b- Comment varie le numéro atomique Z sur une même ligne ?:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
c- Hormis, pour les gaz nobles, que peut-on dire des électrons de valence (ou externes) des éléments
situés sur une même colonne ?_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
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d- Rappelez les deux critères de classement utilisés par Mendeleïev en 1869 : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
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e- Complétez le tableau suivant :
Critère de classification utilisé par
Mendeleïev en 1869
Critère de classification actuel
2) Utilisation de la classification périodique réduite
La classification périodique permet de prévoir l’ion monoatomique stable formé par un atome et/ou le
nombre de liaisons covalentes (ou doublets liants) engagés par un atome.
- Prévoir l’ion monoatomique stable formé par un atome : le nombre d’électrons gagnés (ou perdus)
est égal au nombre de cases qui sépare l’élément chimique du gaz noble le plus proche dans la
classification périodique. Ce nombre peut-être égal à : -3, -2, -1, 0, 1, 2 ou 3.
-
Prévoir le nombre de liaisons covalentes (ou doublets liants) engagées par un atome : ce nombre
de liaisons est égal au nombre de cases qui le séparent du gaz noble suivant dans la classification.
Ce nombre peut être égal à 0, 1, 2, 3 ou 4.
a- En appliquant la règle du duet et de l’octet, expliquez pourquoi le nombre de liaisons covalentes ne peut
pas être supérieur à 4 :_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
b- En utilisant la classification réduite complétez les tableaux suivants :
élément
O
B
Mg
Ar
C
Na
S
F
Ion formé
Liaisons covalentes
c- Que peut-on donc dire des éléments d’une même colonne ? Donnez un exemple. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
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d- Quel sont les deux schémas de Lewis possibles de la molécule de formule brute C2H6O ?:
II-
LA CLASSIFICATION PERIODIQUE COMPLETE
Cette classification se trouve sur la deuxième page de couverture du livre de physique-chimie.
Actuellement on connaît 117 éléments dont 94 existent à l'état naturel sur Terre. Les autres sont artificiels.
Les éléments d’une même colonne appartiennent à la même famille (ou même période), ils présentent des
propriétés chimiques semblables.
Il existe quatre grandes familles :
-
Les alcalins (hormis l’hydrogène) : métaux relativement mous, qui réagissent fortement avec l’eau pour
former du dihydrogène : période 1
Les alcalino-terreux : possèdent une couleur argentée, une faible densité et une grande malléabilité :
période 2
Les halogènes : les corps purs présentent une grande solubilité dans le cyclohexane et les ions
halogénures ont le même comportement chimique vis à vis des ions argent : période 17
Les gaz nobles : gaz monoatomiques présentant une grande stabilité et une réactivité chimique quasinulle : période 18
En utilisant la classification périodique, trouvez les éléments chimiques :
a)
b)
c)
d)
e)
Gaz noble de numéro atomique (Z=36) :
Elément, de la famille des halogènes, à l’état liquide à 25°C sous 1 bar :
Unique métal liquide à 25°C sous 1 bar :
Métal non radioactif le plus lourd de la classification :
Non métal ayant des propriétés chimiques similaires au carbone :