Les éléments

Les éléments
Chapitre 6
La théorie atomique de la
matière (Dalton)
• Toute matière se compose de petites particules
qu’on appelle des atomes.
• Il est impossible de créer ou de détruire des
atomes, ou encore de diviser des atomes en
particules plus petites.
• La masse et la taille de tous les atomes d’un même
élément sont identiques, mais leur masse et leur
taille sont différentes de la masse et de la taille des
atomes des autres éléments.
• Il se crée des composés quand les atomes de
différents éléments se regroupent dans des
proportions définies.
Les symboles chimiques
• Le système de symboles chimiques a été créé pour
éviter le besoin d’écrire au long le nom des éléments.
• Le chimiste qui découvre un élément a le privilège de
le nommer.
• Le système de symboles chimiques utilisé encore
aujourd’hui à été proposé en 1817 par le chimiste
suédois Jons Jakob Berzelius.
Les symboles chimiques
• Le système de symboles a éventuellement été accepté
dans le monde entier parce qu’il comprenait un
symbole pour chaque élément connus et il indiquait
comment créer un symbole pour chaque élément
découvert par la suite.
• Les éléments n’ont pas tous le même nom dans toutes
les langues, mais le symbole de chaque élément est le
même peu importe la langue.
Règles des symboles chimiques
• La première lettre est toujours majuscule.
• S’il y a une deuxième ou troisième lettre, elle
doit être minuscule.
Comprendre les formules des
composés
• Formule chimique:
Un ensemble de
symboles et de chiffres
qui représente la
composition d’une
substance pure.
Comprendre les formules des
composés
• Élément: Une substance pure qui se compose d’un type de
particules, ou atomes.
• Molécule: La plus petite quantité d’une substance pure qui
peut exister à l’état libre.
– Une molécule est généralement un groupe d’atomes liés ensemble.
– À moins qu’on fournit l’énergie nécessaire pour séparer les atomes
qui forment les molécules, les atomes restent «attachées»
ensembles.
Le tableau périodique
• À partir de 1850, il y avait de plus en plus
d’éléments et on avait besoin d’une
classification.
• Les travaux de Dalton ont montré que la
masse atomique relative est la seule
caractéristique mesurable qui distingue
tous les éléments.
H = masse de 1 He = masse de 4 (4 fois plus
lourd que H)
Le tableau périodique (suite)
• Mendeleïev a classé les éléments par
ordre croissant de masse et a observé que
les caractéristiques des éléments se
répétaient périodiquement.
• Le tableau périodique moderne est basé
sur le travail de Mendeleïev.
Le tableau périodique (suite)
• Les éléments sont classés par ordre de
numéro atomique (indique aussi le nombre
de protons dans le noyau)
• Les colonnes représentent les familles des
groupes d’éléments aux caractéristiques
très semblables. Il y en a 18 au total.
• Les lignes représentent les périodes et
elles indiquent le nombres d’électrons de
valence (sur la dernière couche).
Le tableau périodique (suite)
• Les métaux sont à gauche du tableau.
• Les non-métaux sont à droite du tableau.
• L’escalier entre le bore et l’astate sépare les
métaux des non-métaux.
• Certaines familles ont un nom spécial.
–
–
–
–
–
1 – métaux alcalins
2 – métaux alcalino-terreux
3 à 12 – les métaux de transition
17 – les halogènes
18 – les gaz rares
Le tableau périodique
Période: Une ligne horizontale d’éléments dans
le tableau périodique.
- La période indique le nombre de couches
électroniques de l’atome.
Ex:
K (potassium) → période 4 →
4 couches électroniques
Le tableau périodique
Famille (groupe): Une colonne verticale
d’éléments dans le tableau périodique.
Les éléments d’une même famille ont tous le
même nombre d’électrons de valence (sur la
dernière couche), ce qui explique la réactivité
des éléments.
Le tableau périodique
• Quelles informations peut-on y retrouver?
Numéro atomique: Le nombre de protons dans le noyau de
l’atome.
Masse atomique: La masse d’un atome moyen d’un élément,
en unités de masse atomique.
Nombre de masse: Le nombre de protons et de neutrons dans
le noyau d’un atome.
- Pour établir le nombre de masse, il faut arrondir la masse
atomique à l’entier près.
Ex: Na (Sodium)
Masse atomique: 22,989770
Nombre de masse: 23
Comment trouver le nombre de
neutrons
Le nombre de neutrons = masse atomique arrondie – numéro atomique
Chapitre 7
– La structure de l’atome
Chapitre 7 – La structure de
l’atome
• Les travaux de Crookes et de Thomson
ont montré le déplacement de petites
particules (les électrons) entre la cathode
(-) et l’anode (+).
• Déductions de Thomson sur l’atome.
– Tous les atomes contiennent des protons (+)
et des électrons (-)
– Les charges des protons et des électrons sont
identiques mais opposées.
– Le proton a une masse beaucoup plus grande
que l’électron.
Les modèles atomiques
•
•
•
•
•
Dalton : Boule de billard
Thomson : le plum-pudding
Rutherford : Modèle atomique nucléaire
Bohr : modèle atomique de Bohr
DeBroglie : Modèle atomique à nuage
électronique.
Les couches électroniques
Période
Couche
1
1
Nombre max
d’électrons
2
2
2
8
3
3
8
4
4
18
5
5
18
Modèle atomique de BohrRutherford
• Le modèle Bohr-Rutherford décrit la structure de
l’atome avec un noyau central et des couches
électroniques.
• Dans le noyau, on retrouve des protons et des
neutrons.
• Sur des couches électroniques (régions sphériques et
fixes autour du noyau), les électrons se déplacent
rapidement.
Les diagrammes de BohrRutherford
• Notation Atomique
A: Nombre de masse
X: Symbole chimique
Z: Numéro atomique
Exemples:
19 protons et neutrons
9 protons
40 protons et neutrons
20 protons
Diagramme atomique de BohrRutherford
Exemple: Fluor (F)
-
On indique le nombre de protons et de neutrons dans le centre;
On dessine les électrons sur les couches respectives;
La dernière couche d’électrons s’appelle la couche de valence
Les électrons qu’on retrouve sur la dernière couche s’appellent
des électrons de valence
Isotopes
• L’une des deux ou de nombreuses formes
d’un éléments qui ont le même nombre de
protons, mais un nombre différent de
neutrons.
• Ex., Le chlore a deux isotopes naturels
L’oxygène a trois isotopes (8 – 9 ou 10 neutrons)
Le carbone a deux isotopes (6 et 8 neutrons)
Isotopes
• Les deux isotopes du carbone occupent la
même place dans le tableau périodique.
• Les deux ont le même numéro atomique
et le même nombre d’électron
• C’est le nombre de neutrons qui est
différents
14
12
6C (8 neutrons) et
6C (6 neutrons)