Activité χ : La classification périodique des éléments

Classe de seconde Lycée Racine. Paris
1/3 Activité : La classification périodique
Activité  : La classification périodique des éléments
Objectif
Exploiter la classification périodique.
Un peu d’histoire
Dimitri Ivanovich Mendeleïev est né en Sibérie en 1834. C'était le plus jeune
d'une famille de 17 enfants.
En 1869, il publia son fameux tableau périodique des éléments. Il rangea les 63
éléments connus à cette époque par masse atomique croissante, il retrouve à
intervalles réguliers, des éléments possédant des propriétés chimiques similaires.
Là où existait un trou dans le tableau, il prédit les propriétés d'un nouvel
élément.
Trois de ces éléments, le gallium, le scandium et le germanium furent découverts
de son vivant et leurs propriétés correspondaient à ce qu’il avait prévu.
Des questions relatives à la classification de MendeleÏev
 Combien d’éléments Mendeleïev avait-il classé ?
 Selon quels critères ?

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2/3 Activité : La classification périodique
Un jeu de cartes
Vous disposez d’un jeu de cartes dont 16 (K, Li, Mg, Na, O, S, B, Si, P, Al, N, Be, C, Cl, H,
Ca) correspondent aux fiches de renseignement de chaque élément établies par
Mendeleïev avec les connaissances de l’époque.
…dans la peau de Mendeleïev
 Proposer une classification simplifiée de ces 16 éléments selon les mêmes
critères que lui.
Un indice : il ne doit pas y avoir plus de 8 éléments sur une même ligne.
 Compléter alors le tableau ci-dessous avec les symboles des éléments.
…de nos jours
La classification périodique actuelle utilise le numéro atomique Z.
Les éléments sont classés par numéro atomique Z croissant.
 Rappeler la constitution d’un atome.
 Quelle est la caractéristique électrique d’un atome ?
 Que représente et caractérise le numéro atomique Z ?
 Ecrire sur chaque carte la valeur de Z.
 Compléter la classification ci-dessous en utilisant toutes les cartes et en
respectant les critères actuels.

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3/3 Activité : La classification périodique
…intérêt de la classification
 Comparer les atomes dont les éléments sont regroupés dans une même colonne.
 Comparer les atomes dont les éléments sont regroupés dans une même ligne.
La famille des alcalins contient les éléments dont les atomes ont 1 électron sur
leur couche externe.
La famille des halogènes contient les éléments dont les atomes ont 7 électrons
sur leur couche externe.
La famille des gaz rares contient les éléments dont les atomes ont 8 électrons
sur leur couche externe.
 Localiser ces trois familles dans la classification et citer leurs éléments.
 Quel ion stable peut former l’atome de béryllium ?
 Justifier la réponse.
 Quel est le nombre de liaisons que peuvent établir les atomes de chacune des
familles de la colonne du carbone, de l’azote, de l’oxygène et du fluor ?
 Justifier la réponse
En conclusion
…retour sur MendeleÏev
Dans son ouvrage sur les Principes de la chimie (6 mars 1869), Mendeleïev posait
la question suivante : « Quelle est la cause de l’analogie et quel est le rapport des
groupes d’éléments entre eux ? »
 Pouvait-il répondre à cette question avec les connaissances de l’époque ?
 Argumenter.