Tableau périodique et périodicité

Tableau périodique et périodicité
Tableau périodique et périodicité
Dmitri Ivanovich Mendeleev
En 1869, le chimiste russe Mendeleev eut l’idée de
grouper les éléments chimiques dans un tableau par
masse atomique croissante en mettant dans des
colonnes
(familles) les éléments possédant des propriétés
semblables .
Nous savons aujourd’hui qu’il faut écrire les éléments
par numéro atomique (nombre de protons) croissant.
Trouver deux exemples de couples où l’ordre des
masses atomiques est inversé par rapport à l’ordre
correct des nombres Z :
Première ébauche de tableau périodique
de Mendeleev
1) …………………………………………………………………………………………..
2) …………………………………………………………………………………………..
AdM
1
Tableau périodique et périodicité
Tableau périodique actuel :
Éléments, numéros atomiques (nombre de protons), masse atomique:
1,01
4,00
H
He
1
6,94
9,01
10,8
12,0
14,0
16,0
19,0
2
20,2
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
3
23,0
4
24,3
5
27,0
6
28,1
7
31,0
8
32,1
9
35,5
10
39,9
Na Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
11
39,1
12
40,1
13
69,7
14
72,6
15
74,9
16
79,0
17
79,9
18
83,8
K
Ga Ge As Se
Br
Kr
19
85,5
47,9
50,9
52,0
54,9
Ca Sc
Ti
V
Cr
Mn Fe
20
87,6
21
88,9
22
91,2
23
92,9
24
95,9
25
99,0
Y
Zr
Nb Mo Tc
Rb Sr
45,0
55,8
58,9
58,7
Co Ni
63,5
65,4
Cu Zn
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
101,1 102,9 106,4 107,9 112,4 114,8 118,7 121,8 127,6 126,9 131,3
Ru Rh Pd Ag Cd In
Sn Sb Te
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
132,9 137,3 138,9 178,5 180,9 183,9 186,2 190,2 192,2 195,1 197,0 200,6 204,4 207,2 209,0 210
Cs Ba La
Hf
Ta
W
55
56
72
73
74
223
226,1 227
260
260
Fr
Ra Ac Ku Ha
87
88
57
89
104
Re Os Ir
75
76
77
I
Xe
53
210
54
222
Pt
Au Hg Tl
Pb Bi
Po At
Rn
78
79
82
84
86
80
81
83
85
105
140,1 140,9 144,2 145
150,4 152,0 157,3 158,9 162,5 164,9 167,3 168,9 173,0 175,0
Ce Pr
Nd Pm Sm Eu Gd Tb
Dy Ho Er
Tm Yb Lu
58
59
232,0 231
60
61
238,0 237
66
249
67
254
68
255
69
256
Th
Pa
U
Np Pu Am Cm Bk Cf
Es
Fm Md No Lw
90
91
92
93
99
100
62
242
94
63
243
95
64
247
96
65
249
97
98
101
70
253
102
71
257
103
Principe de construction:
Le tableau suit strictement l’ordre de remplissage des sous-couches, les périodes (lignes) du
tableau ne correspondent donc pas aux couches K,L,M et N, mais commencent toujours par
une sous-couche s et terminent par une sous-couche p (sauf la première période), par
exemple :
La 4e période correspond au remplissage progressif 4s , 3d , 4p etc..
Quelques irrégularités de remplissage sont dues au fait que des sous-couches voisines ont une
énergie presqu’égale et se remplisssent donc simultanément. Relever sur un tableau
périodique plus complet deux tels exemples :
1) …………………………………………………………………………………………..
2) …………………………………………………………………………………………..
AdM
2
Tableau périodique et périodicité
Périodicité
(Compléter les petits schémas à gauche par des signes + ou – signifiant augmentation ou diminution
placés près des flèches)
Valence
Le graphique représente le nombre d’atomes H
liés à un atome en fonction de son numéro
atomique.
Volume atomique:
Le graphique représente le volume (en
cm3/mol) d’atomes en fonction du numéro
atomique.
Conductivité électrique:
Le graphique représente la conductivité
électrique (en 104 Ohm-1cm-1) en fonction du
numéro atomique.
AdM
3
Tableau périodique et périodicité
Rayon covalent :
Moitié de la distance entre noyaux (en
pm) dans une liaison covalente entre
atomes du même élément en fonction
du numéro atomique.
Rayon ionique:
Rayons des ions (en Armstroeng) en
fonction du numéro atomique.
Rayon atomique:
Rayons des atomes isolés (en
Armstroeng) en fonction du numéro
atomique.
AdM
4
Tableau périodique et périodicité
Électronégativités:
Électronégativité
(nombre mesurant
l’attraction d’un atome
vis-à vis des électrons
d’une liaison covalente
qu’il forme avec un
autre atome) en
fonction du numéro
atomique.
États (Nombres)
d’oxydation principaux:
Principaux nombres
d’oxydation en fonction
du numéro atomique.
AdM
5
Tableau périodique et périodicité
Énergies de première ionisation:
Énergie nécessaire pour extraire
le premier électron (en kJ/mol
d’atomes).
Affinités électroniques:
Énergie nécessaire pour placer le
premier électron sur l’atome (en
kJ/mol d’atomes).
Énergies de liaison:
Énergie de liaison entre
l’hydrogène et les atomes
donnés.
AdM
6
Tableau périodique et périodicité
Enthalpies de formation (en
kcal/mol) des hydrures:
Enthalpies de formation (en
kcal/mol) des oxydes:
Comportement acido-basique dans
l’eau:1
1
Par exemple :
AdM
Na2O+H2O -> 2NaOH
SO3+H2O -> H2SO4
(base)
(acide)
7