Classification périodique

LA CLASSIFICATION DES ELEMENTS
OBJECTIFS :
On désire étudier la structure des 24 atomes figurant dans le tableau distribué. Ils sont rangés dans
l’ordre alphabétique. A vous de trouver un classement plus scientifique !
1. Découper le tableau selon les flèches.
Vous disposez alors de 24 petites fiches, que l’on va chercher à classer.
2. En les disposant en ligne, classer les atomes par nombre de nucléons A croissant.
a. Noter sur le compte-rendu la suite des symboles ainsi trouvés avec leur nombre de nucléons.
b. Cette suite est-elle régulière ? Comporte-t-elle des trous ?
Un élément chimique est représenté par un symbole unique : l’hydrogène par le symbole H par
exemple.
c. Un élément chimique peut-il avoir plusieurs nombres de nucléons possibles ? Citer deux
éléments chimiques qui vérifient cette propriété.
d. Le nombre de nucléons est-il caractéristique d’un élément chimique ? Justifier la réponse en
citant deux éléments chimiques différents ayant le même nombre de nucléons.
3. Mélanger les fiches et les classer maintenant par numéro atomique croissant.
a. Noter sur le compte-rendu la suite des symboles ainsi trouvés avec leur numéro atomique.
b. Cette suite est-elle régulière ? Comporte-t-elle des trous ?
c. Est-elle rigoureusement identique à la précédente ? Préciser.
d. Un élément chimique peut-il avoir plusieurs numéros atomiques possibles ?
e. Le numéro atomique est-il caractéristique d’un élément chimique ? Citer deux exemples.
Les atomes qui ont le même numéro atomique mais des nombres de nucléons différents sont appelés
isotopes du même élément.
4. Agrafer ou coller par un coin les isotopes de l’hydrogène ensemble. Faire de même pour les
isotopes du carbone et du chlore. Pour chaque paquet, laisser sur le dessus l’isotope le plus léger.
Le numéro atomique indique aussi le nombre d’électrons d’un atome.
5. Ecrire sur chaque fiche, sous le nom de chaque atome, sa structure électronique sous la forme :
(K)x(L)y(M)z……
6. On veut classer maintenant les atomes, non plus en une seule ligne, mais dans un tableau.
En gardant l’ordre des numéros atomiques croissants (de gauche à droite et de bas en haut), trouver un
tableau de rangement où :
- sur une même ligne, on rassemble les atomes possédant le même nombre de couches
électroniques ,
- sur une même colonne, on rassemble les atomes possédant le même nombre
d’électrons externes (électrons de la dernière couche).
Assembler les fiches pour qu’elles vérifient ces conditions et proposer son classement au professeur.
S’il est convenable, coller l’ensemble sur une copie double ouverte.
7. Proposer une justification pour la place de l’élément Hélium.
Aluminium
40
18
Argon
11
5
Bore
12
6
Carbone
14
6
Carbone
40
20
27
13
Al
C
Ar
C
37
17
19
9
Chlore
Fluor
Cl
3
1
H
Hydrogène
24
12
Mg
Magnésium
16
8
O
Oxygène
4
2
F
He
Hélium
14
7
N
Azote
31
15
P
Phosphore
B
Ca
Calcium
1
1
H
Hydrogène
39
19
K
Potassium
23
11
Na
Sodium
32
16
S
Soufre
9
4
Be
Béryllium
35
17
Cl
Chlore
2
1
H
Hydrogène
7
3
Li
Lithium
20
10
Ne
Néon
28
14
Si
Silicium