Qu`est-ce qu`une famille chimique

2de_Univers : Qu'est-ce qu'une famille chimique ?
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But : faire découvrir expérimentalement la notion de familles et aborder la constitution de la
classification périodique.
Source : Anne Excoffier Courriel : [email protected]
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Introduction :
Actuellement, nous connaissons une centaine d’éléments chimiques, chacun se déclinant en
isotopes, en ions. Face à la multitude de ces entités, il est nécessaire de les ranger de façon utile
pour le chimiste.
Nous avons vu qu’au cours d’une réaction chimique, l’élément est conservé. La notion
d’élément est donc essentielle, elle a servi comme critère pour le classement.
L’ordre alphabétique des symboles des éléments n’a pas été retenu, car le nom d’un élément est un
choix bien souvent sans lien avec ses propriétés chimiques.
•Quelle autre grandeur permet de caractériser un élément chimique ? .....................................
•Dans la classification, les éléments sont classés par ......................….................. croissant.
Ainsi deux isotopes sont rangés dans …................................ case.
I – EXPÉRIENCES : lire tout le paragraphe avant de démarrer !
Au moyen de tube à essais, rechercher parmi les ions ci dessous, lesquels précipitent avec une
solution aqueuse de nitrate d’argent (Ag+, NO3-) .
•Pour éviter de réaliser 7 manipulations, concertez-vous avec un autre binôme.
•Vous présenterez votre résultat (présence et couleur du précipité) dans le tableau ci-dessous.
Ions à tester : chlorure, nitrate, permanganate, sulfate, bromure, thiocyanate, iodure
1 2 3 4 5 6 7
ions à tester chlorure nitrate permanganate sulfate bromure thiocyanate iodure
Réaction avec le
nitrate de plomb blanc ∅ ∅ blanc blanc ∅jaune
d’or
Réaction avec le
nitrate d’argent
∅ signifie « pas de précipité observé »
II – NOTION DE FAMILLE
Définition du dictionnaire :
"Une famille correspond à un ensemble de choses unies par un ou des points communs."
•Citez les trois ions pouvant former une famille d’après les réactions étudiées précédemment.
Expliquez !
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
•Au regard de leur nom, n’était-ce pas évident ? ..........................................................................
......................................................................................................................................................
•Les ions chlorures ont pour formule Cl-. En déduire la formule des 2 autres ions constituant la
famille : ............................................ et ......................................

Les éléments possédant des propriétés chimiques similaires constituent une ….........................
Ainsi, en présence de l’ion argent Ag+, ou de l'ion Plomb Pb2+ , les ions halogénures donnent un
précipité. Cela constitue une propriété commune à tous les ions halogénures.
Pour visualiser facilement cette similitude, une famille constitue une colonne de la classification
périodique.
III – RÉACTIONS CHIMIQUES ANALOGUES
Nous venons de voir que les ions chlorures, bromures, iodures constituent une famille, appelée
famille des halogénures. Par la suite, il va être inutile de traiter le cas de chacun de ces ions,
puisqu’ils ont un comportement analogue.
•Parmi les formules suivantes, laquelle pourra être le « porte drapeau » de ces trois ions :
X+, X2, X-, X ? Justifier en utilisant le mot « ion halogénure »
.................................................................................................................................................
•Compléter la structure électronique de l'atome de chlore. Z = 17
(K) ..... (L) ...... (M) .......
•La comparer à celle du brome. Z = 35 soit (K) 2 (L) 8 (M) 18 ( N) 7
.................................................................................................................................................
•Que peut-on supposer de la structure électronique de l'iode ?
..................................................................................................................................................
•Au cours d’une réaction chimique, seule la couche électronique externe est modifiée.
Pour des éléments de la même famille, la couche électronique externe est identique / différente
car ils ont des propriétés chimiques analogues.
IV – CONSTRUCTION DE VOTRE CLASSIFICATION PÉRIODIQUE.
•Citer les deux critères permettant de construire la classification :
..................................................................................................................................................
•Placer les éléments suivants, dans la classification périodique ci-dessous.
Noter le nom de la famille en pied de colonne.
9F, 17 Cl, 35Br,53I appartiennent à la même famille appelée « halogène »
1H, 3Li, 10 Na forment la famille des « alcalins »
2He, 11Ne, 18Ar, 54Xe appartiennent à la famille des « gaz rares » ou "nobles " comme 36Kr
Les premiers atomes « alcalino-terreux » sont Mg puis Ca, ils possèdent un électron de plus que les
alcalins.
5B7N
nombreuses cases non représentées
36Kr
53I

•En quoi les phrases suivantes peuvent-elles vous aider à ranger les différents symboles dans
l’ordre de la classification ?
"Hé ! Hé ! Lili Berça Bébé Chez Notre Oncle Fernand Nestor. Napoléon Mangea
Allègrement Six Prussiens Sans Clore l’Armistice. "
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
• Compléter votre classification (symbole et Z) .
•Que peut-on dire au niveau de la composition électronique des atomes étant dans deux cases
contigües sur la même ligne ?
.................................................................................................................................................
•Que peut-on dire au niveau de la composition électronique des atomes étant dans la même
colonne ?
.................................................................................................................................................
V- UTILISATION DE LA CLASSIFICATION :
1. Quel est le numéro atomique de l’élément situé dans la deuxième période et dans la
cinquième colonne ? Identifier cet élément (donner le nom et le symbole). L’antimoine est
dans la même colonne que cet élément, en déduire le nombre d’électrons sur la couche
externe d’un atome d’antimoine.
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2. La dernière couche électronique d’un atome est (M)8 : dans quelle ligne et dans quelle
colonne de la classification l’élément chimique correspondant à cet atome se trouve-t-il ?
Quel est son numéro atomique ? Identifier cet atome (donner le nom et le symbole).
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3. Classer par familles (alcalins, halogènes ou gaz nobles) les 6 atomes dont les
caractéristiques sont les suivantes :
Z = 11 …………….. (K)2(L)7……………..
2
4X
……………..
Z = 17 …………….. (K)2(L)8……………..
3
7Y
……………..
Famille des alcalins
Famille des halogènes
Famille des gaz nobles
4. L’atome recherché se trouve dans la troisième ligne et deuxième colonne : de quel
élément s’agit-il ? Quel est son numéro atomique ? Quel ion stable monoatomique peut-il
former ?
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