CHAPITRE 4 : COMMENT ET POURQUOI RANGER LES ÉLÉMÉNTS CHIMIQUES DANS UNE CLASSIFICATION PÉRIODIQUE ?

« CHAPITRE 4 : COMMENT ET POURQUOI RANGER LES ÉLÉMÉNTS CHIMIQUES DANS UNE CLASSIFICATION PÉRIODIQUE ? I. Comment se répartissent les électrons d’un atome ou d’un ion monoatomique ? Les électrons d’un atome ou d’un ion monoatomique se répartissent autour de l’atome sur des couches et des sous-couches (ou Orbitales Atomiques) qui représentent des niveaux d’énergie dits quantiques.

Il n’est en réalité pas possible de connaitre la position exacte des électrons qui tournent autour du noyau mais seulement de prédire leur localisation dans ces volumes, avec une probabilité de présence de 95%. Chaque couche n ( n = 1, 2, 3, 4…) peut accueillir des électrons sur des sous-couches s, p, d ou f.

En classe de seconde nous nous limiterons aux sous-couches s et p. Chaque sous-couche ne peut contenir qu’un nombre limité d’électrons.  Nombre maximal A.

Règles d’écriture de la configuration électronique d’un atome. d’électrons des différentes sous- 1) Dans l’état le plus stable, dit état fondamental, d’un atome ou d’un ion monoatomique, les électrons remplissent les différentes sous couches en obéissant à la règle de Klechkowski : - Les électrons se repartissent dans les sous couches selon un ordre déterminé : 1𝑠 → 2𝑠 → 2𝑝 → 3𝑠 → 3𝑝 𝑒𝑡𝑐 ... - Lorsqu’une sous couche est pleine ou saturée, les électrons restants occupent la sous-couche suivante puis si nécessaire celle d’après 2) La configuration électronique d’un atome dans son état fondamental indique la répartition des électrons en précisant le numéro de la couche n suivi du nom de la sous-couche (s ou p) puis du nombre d’électrons dans cette souscouche 3) Les électrons appartenant à la dernière couche électronique d’un atome dans son état fondamental sont appelés électrons de valence. 1  Configuration électronique de L’atome d’argon Ar possède ainsi 2 + 6 = 8 électrons de valence sur sa 3 ème couche. 4) Une couche est dite saturée, lorsqu’elle ne peut plus accepter d’électrons supplémentaires sur ses sous couches s et p. B.

Application : indiquez la configuration électronique de chacun des éléments. Atom Numéro e atomique Z He 2 F 9 S 16 Ne 10 Structure électronique Couche de valence Nombre d’électrons sur la couche de valence Rappel : le nombre d’électrons d’un atome dans son état fondamental est donné par son numéro atomique Z.

Un atome est électriquement neutre et contient donc Z protons et Z électrons. 2 II. TP : Comment a été établie la classification périodique des Doc.1.

A la recherche de Mendeleïev. Dimitri Ivanovitch 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 Doc.2.

Quelques définitions.  Un élément est une substance pure qui ne peut être décomposée en substances plus simples.

On le définit aussi comme l'ensemble des atomes qui possèdent le même nombre de protons dans leur noyau (de même numéro atomique Z).

Le tableau périodique, inspiré par Mendeleïev, en donne la liste complète.  Sur la Terre, il existe 90 éléments naturels, le plus léger étant l'hydrogène et le plus lourd l'uranium.

Les autres éléments ont été fabriqués par les scientifiques.  On utilise les symboles chimiques pour représenter les éléments et leurs atomes, de manière qualitative et quantitative (numéro atomique, nombre de nasse, masse atomique). Le symbole commence par l'initiale (en majuscule d'imprimerie) du nom international de l'élément suivi, éventuellement, d'une deuxième lettre (en minuscule) pour éviter.... »