NOMS : Prénoms : Chimie – chapitre 7 : La classification périodique
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NOMS : Prénoms : Chimie – chapitre 7 : La classification périodique des éléments Objectifs : - Connaître l’histoire de la construction de la classification périodique - Réaliser la fiche d'identité d'un atome - Construire une classification périodique pour la classe Travail à effectuer : Pour le 1/02 - 14h au plus tard. Ce travail est un travail à réaliser par groupe de deux (voir le tableau avec le nom des groupes). Il sera noté. Vous n’avez rien à imprimer. Vous répondez aux questions en complétant ce fichier. N’oubliez pas vos noms et prénoms. - Première partie : Après avoir lu le texte, répondez aux questions numérotées de 1 à 8. Vous noterez votre réponse en dessous de chaque question. - Deuxième partie : Complétez la fiche d’identité de l’atome qui vous a été attribué. Vous indiquerez également des informations qui vous semblent intéressantes et votre bibliographie. Première partie : La naissance du tableau périodique 1 Document 1 : La masse atomique Dans l’Antiquité, on connaissait déjà quelques éléments chimiques comme le cuivre, l’or, le fer, l’argent ou le soufre. Avant 1700, douze éléments étaient connus. En 1850, ce nombre avait été multiplié par cinq. A cette époque, la structure de l’atome n’avait pas encore été établie. Pour caractériser les éléments chimiques, on utilisait la masse atomique. Pour les chimistes du XIXème siècle, la masse atomique d’un élément est donnée en prenant pour référence la masse atomique de l’hydrogène. Ainsi, la masse atomique « 16 » de l’oxygène signifie que l’oxygène est 16 fois plus lourd que l’hydrogène. 2 Document 2 : les premiers essais de classification périodique Au cours des XVIIème et XVIIIème siècles, les chimistes découvrent de nombreux éléments. Avec ces découvertes apparaît le besoin d’élaborer un système de classement. En étudiant les propriétés chimiques des éléments, les chimistes découvrent que certains d’entre eux possèdent des propriétés chimiques voisines. Plusieurs tentatives de classement sont effectuées, mais aucune n’est satisfaisante. En classant les éléments par masse atomique croissante, chimiste russe Dimitri Mendeleïev (1834-1907) se rend compte que les éléments ayant des propriétés similaires se retrouvent à intervalles réguliers. Il en conclut à l’existence d’une périodicité de propriété parmi les éléments chimiques. En 1869, il propose une première classification. Les 63 éléments connus sont classés par masse atomique croissante dans un tableau. Les éléments ayant des propriétés voisines sont regroupés sur une même ligne (tableau 1). Pour respecter la périodicité, Mendeleïev est parfois amené à inverser des éléments et à laisser des cases vides. Il prévoit ainsi la découverte de nouveaux éléments, dont il estime les masses et prédit les propriétés. La découverte ultérieure des éléments scandium, gallium, germanium, technétium, rhénium et polonium lui donnera raison. Cependant la méconnaissance de la structure de l’atome fait que son tableau comporte quelques erreurs. H (1) ? (8) Be (9,4) B (11) C (12) N (14) O (16) F (19) Na (23) ? (22) Mg (24) Al (27,4) Si (28) P (31) S (32) Cl (35,5) Li (7) K (39) Ca (40) Tableau 1 : extrait du tableau périodique de Mendeleïev Cu (63,4) Zn (65,4) As (75) Se (79,4) Br (80) Rb (85,4) Sr (87,6) Ag (108) Cd (112) Ur (116) Sn (118) Sb (122) Te (128 ?) I (127) Cs (133) Ba (137) Questions : 1. Comment caractérisait-on les éléments chimiques au XIXème siècle ? 2. Le carbone a une masse atomique égale à 12. Qu’est ce que cela signifie ? 3. Sur quel critère Mendeleïev a-t-il essentiellement fondé sa classification ? 4. Comment varie la masse atomique dans une colonne du tableau 1 ? 5. Quels éléments Mendeleïev a-t-il été amené à inverser ? 6. Une idée géniale de Mendeleïev a été de laisser des cases vides dans son tableau. Citer deux éléments prévus par Mendeleïev qui ont été découverts ultérieurement. 7. Que signifie le mot « périodique » ? 8. En vous aidant du tableau 1 : a. Quels sont les éléments ayant des propriétés voisines de celles de l’oxygène ? b. Quels sont les éléments ayant des propriétés voisines de celles du carbone ? Hg (200) Au (197 ?) Bi (210 ?) Ti (204) Pb (207) Deuxième partie : fiche d’identité d’un atome NOM SYMBOLE ILLUSTRATION Date et lieu de la découverte Savant l'ayant découvert Étymologie du nom Forme sous laquelle on trouve cet élément dans la nature Composition de l'atome (nombre de protons, d'électrons et de neutrons) Structure électronique Masse molaire atomique Isotopes Ions monoatomiques formés par cet atome Exemples de molécules dans lesquelles on trouve cet atome Autres informations qui vous semblent intéressantes : Bibliographie (Sites Internet, Livres, …) :
