NOMS : Prénoms : Chimie – chapitre 7 : La classification périodique

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)
? (22)
Cu (63,4)
Ag (108)
Hg (200)
Be (9,4)
Mg (24)
Zn (65,4)
Cd (112)
B (11)
Al (27,4)
Ur (116)
Au (197 ?)
C (12)
Si (28)
Sn (118)
N (14)
P (31)
As (75)
Sb (122)
Bi (210 ?)
O (16)
S (32)
Se (79,4)
Te (128 ?)
F (19)
Cl (35,5)
Br (80)
I (127)
Li (7)
Na (23)
K (39)
Rb (85,4)
Cs (133)
Ti (204)
Ca (40)
Sr (87,6)
Ba (137)
Pb (207)
Tableau 1 : extrait du tableau périodique de Mendeleïev
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 ?

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, …) :