Thème UNIVERS TP6

Thème UNIVERS
TP6
LA CLASSIFICATION DES ELEMENTS
I. La classification actuelle
En consultant la page web
http://archives.universcience.fr/francais/ala_cite/expo/tempo/aluminium/science/mendeleiev/index.
html
et en observant les indications données pour chaque éléments, en déduire selon quel critère les
éléments sont classés.
II. La classification de Mendeleïev (1869)
 En s’intéressant aux éléments de la deuxième colonne de ce document et en en consultant la
classification actuelle, indiquer le critère de classement que semble avoir retenu Mendeleïev.
 A-t-il toujours suivi ce critère ? Sinon, proposer une éventuelle justification.
 Rechercher, dans le doc1, les éléments des trois premières lignes de la classification actuelle.
Que constatez-vous ?
 Où sont ils situés dans la classification actuelle ?
 Rechercher l’année et les auteurs de leur découverte. Proposer une explication à leur absence
dans le tableau de Mendeleïev.
 Où sont situées les familles des alcalins et des halogènes dans le doc 1 ? Quelle est la
différence par rapport à la classification actuelle
 Sur le doc1, pourquoi les masse atomique 45, 68 et 70 sont elles précédées d’un « ? » ? Que
peut-on en déduire sur le génie de Mendeleïev ?
III. La périodicité de la classification actuelle
1. DEFINITIONS : structure électronique de l’atome
Les électrons d’un atome se répartissent par couches électroniques dont le remplissage obéit à
des règles précises établies par W PAULI (prix Nobel de physique en 1945) :
- La première couche électronique est notée K, la seconde L, la troisième M, ..., la 7 ème Q
- Chaque couche ne peut contenir qu’un nombre limité d’électrons :
o 2électrons au maximum sur K
o 8 électrons maximum sur L
o 18 électrons maximum sur M
- Une couche est saturée lorsqu’elle contient son nombre maximum d’électrons
- Les électrons se placent d’abord sur la couche K,. Lorsqu’elle est saturée les électrons
restants occupent la couche suivante et ainsi de suite.
- La répartition des électons sur les différentes couches se nomme la structure électronique
de l’atome.
- La dernière couche de la structure de l’atome contenant des électrons est appelée la
couche externe ou périphérique
2. Structure électronique de quelques atomes
On considère le tableau doc2 extrait de la classification (3 premières lignes) contenant 18
éléments
Dans chaque case :
 Compléter le symbole du noyau correspondant
 Ecrire la structure électronique de l’atome correspondant
 En déduire
o ce qu’ont en commun les éléments d’une même famille ;
o ce qu’on en commun les éléments d’une même période
IV. Comment déterminer la charge des ions ?
Comme l’indiquent les étiquettes, plusieurs produits de la vie courante (a- eau minérale, b- dentifrice)
contiennent des ions. La charge de la plupart des ions obéit à une règle ... Mais quelle est cette règle ?
 Formuler des hypothèses
o Utiliser les étiquettes pour écrire les formules des ions sodium magnésium, fluorure et
chlorure.
o Utiliser la classification précédente pour écrire les structures électroniques des atomes
de sodium magnésium, fluorure et chlorure
o Etablir la structure électronique des quatre ions en utilisant vos connaissances du collège
ou des recherches
Mettre en commun les résultats pour trouver le point commun entre tous ces ions.
 Conclure
Enoncer la règle dite de l’octet à laquelle obéissent ces ions
 Utilisation
En respectant cette règle, quel type d’ion peut on prévoir pour
o l’aluminium ?
o Le néon ?
Document 1 : Classification de 1869
Document 2 : Classification actuelle réduite
1
4
H
7
Li
23
Na
He
9
Be
24
Mg
11
B
27
12
C
Al
14
16
31
32
N
P
(K)2(L)8(M)4
O
S
19
F
35
Cl
20
Ne
40
Ar