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V. Propriétés physiques des éléments liées au numéro atomique Z
De nombreuses propriétés physiques des éléments dépendent de leur structure électronique et donc varient avec Z.
1) Les rayons atomiques et ioniques
a) Rayons atomiques (barrer les réponses inutiles) :
Dans une famille (colonne pour ceux qui dorment…), chaque élément possède : une couche / sous-couche / case quantique
/ case en moins de plus que celui qui est : au-dessus / au dessous de lui.
Le rayon atomique diminue / augmente donc lorsque Z augmente (de haut en bas) ».
Dans une période (ligne pour ceux qui se
sont rendormis), le nombre de couches
diminue / augmente / est constant
mais le nombre d’e- diminue / augmente
/ est constant lorsque Z augmente tout
comme le nombre de protons.
La force d’attraction entre le noyau et les e-
diminue / augmente donc aussi.
Ainsi le rayon atomique diminue /
augmente lorsque Z augmente (de gauche
à droite) ».
Vérifier vos réponses sur le graphe de droite.
b) Rayons ioniques (barrer les réponses
inutiles) :
Les anions ont perdu / pas de chance / gagné des e- par rapport aux atomes neutres : leurs rayons sont alors plus
gros / petits que ceux des atomes correspondants.
Les cations en ont perdu / raz le bol / gagné des e- par rapport aux atomes neutres : leurs rayons sont alors plus
gros / petits que ceux des atomes correspondants.
Vérifier vos réponses : R(F) = 64 pm et R(F-) = 136 pm / R(Al) = 125 pm et R(Al3+) = 50 pm
c) Tendance générale
Compléter le schéma de gauche par deux flèches (une par trait).
Rem : les éléments de transition ne respectent pas toujours cette
tendance générale.
2) Energie d’ionisation et Affinité électronique
a) Energie d’ionisation (Ei) (barrer les réponses inutiles) :
Pour former un cation, on ajoute / arrache un ou plusieurs e- à l’atome, il faut donc lui fournir de l’énergie. Cette énergie est
appelée énergie d’ionisation (Ei). Les e- les plus faciles à ajouter / arracher sont les e- les plus loin / proches du noyau,
donc les e- des couches de nombre quantique principal n le plus grand / petit.