Etude du tableau périodique des éléments(correction du TP)

Cliquer ici pour accéder au sujet du TP

Partie 1 :La démarche de MENDELEIEV.

1-A partir du texte d'introduction, dégager les deux critères qui ont permis à Mendeleiev de classer les éléments et d’établir une périodicité.

Les deux critères qui ont permis à Mendeleiev de classer les éléments et d'établir une périodicité sont :

* Les masses molaires atomiques des éléments : ceux-ci sont rangés par masse molaire atomique croissante.

* les propriétés chimiques des éléments ,qui , bien qu'elles évoluent se répètent à intervalles fixes .

D'où l'idée de construire un tableau.

2/Vous disposez d'un jeu de fiches correspondants aux éléments de la liste ci-dessus.
Découper ces fiches afin d'en faire un jeu de 16 cartes.

H (1g)

            

Li(7g)

Be(9g)

B(11g)

C(12g)

N(14g)

O(16g)

F(19g)

Na(23g)

Mg(24g)

Al(27g)

Si(28g)

P(31g)

S(32g)

Cl(35,5g)
           

Br(80g)

*Si le tableau est lu de gauche à droite et de haut en bas , il apparaît que les masses molaires atomiques des éléments (entre parenthèses) augmentent

* Si nous prenons les éléments d'une même colonne , ils ont des propriétés chimiques semblables .

Par exemple , le beryllium (Be) et le magnésium (Mg) :

-sont deux métaux blancs

-s'oxydent à l'air avec un vif éclat

-donnent des composés avec les mêmes éléments (BeCl2 / MgCl2 et BeO / MgO)

Partie 2 : Quels évènements ont permis à Mendeleïev d'être pris au sérieux dans son travail ?

Mendeleiev avait prévu l'existence d'éléments manquants (dans la table) qu'il a appelés "ekaaluminium" et "ekasilicium"

Ces éléments ont été découverts plus tard . Ils ont finalement été appelés :"galium" (Ga) et germanium (Ge)

D'autres éléments furent découverts par la suite .

Ces évènements ont permis à Mendeleiev d'être pris au sérieux .

Partie 3 : La démarche actuelle

1.Retrouver à l'aide du texte, les deux critères utilisés pour classer les éléments actuellement.

Les critères utilisés actuellement pour établir le tableau de la classification périodique sont :

* Le numéro atomique : les éléments sont classés par numéro atomique croissant .

*La dernière couche électronique des éléments : celle-ci est la même pour les éléments d'une même colonne .

2/Classer les éléments précédents par numéro atomique Z croissant.

hydrogène Z = 1 ;lithium Z = 3 ;béryllium Z = 4 ;bore Z = 5 ;carbone Z = 6 ;azote Z = 7 ;oxygène Z = 8 ; fluor Z = 9 ;sodium Z = 11 ;magnésium Z = 12 ;aluminium Z = 13 ;silicium Z = 14 ;phosphore Z = 15 ;soufre Z = 16 ;chlore Z = 17 ;brome Z = 35

3/Noter à coté de chaque élément la structure électronique.

H [Z=1] : (K)1 ; Li [Z=3] :(K)2(L)1 ; Be [Z=4]:(K)2(L)2 ; B[Z=5] :(K)2(L)3 ;C [Z=6] : (K)2(L)4

N[Z=7] :(K)2(L)5 ; O[Z=8] :(K)2(L)6 ; F [Z=9] :(K)2(L)7 ; Na[Z=11] :(K)2(L)8(M)1 ;

Mg[Z=12] :(K)2(L)8(M)2 ; Al[Z=13]:(K)2(L)8(M)3 ; Si[Z=14] : (K)2(L)8(M)4 ;

P[Z=15] :(K)2(L)8(M)5 ; S [Z=16] :(K)2(L)8(M)6 ; Cl[Z=17] :(K)2(L)8(M)7 ;

Br[Z=35] (K)2(L)8(M)18(N)7

4/Classer les éléments dans un tableau en utilisant les 2 critères relevés.

 

H

(K)1

            

Li

(K)2(L)1

Be

(K)2(L)2

B

(K)2(L)3

C

(K)2(L)4

N

(K)2(L)5

O

(K)2(L)6

F

(K)2(L)7

Na

(K)2(L)8(M)1

Mg

(K)2(L)8(M)2

Al

(K)2(L)8(M)3

Si

(K)2(L)8(M)4

P

(K)2(L)8(M)5

S

(K)2(L)8(M)6

Cl

(K)2(L)8(M)7
           

Br

(K)2(L)8(M)18

(N)7

5/Comparer le tableau à celui de Mendeleïev

Les deux tableaux sont identiques .

Conclusion :

Dans la classification périodique :

- les éléments sont classés par numéro atomique Z croissant ;

- chaque ligne du tableau est appelée période ;

- une nouvelle période est utilisée chaque fois que le remplissage électronique fait intervenir une nouvelle couche (ou niveau d'énergie);

-les éléments dont les atomes ont la même structure électronique externe sont dans une même colonne et possèdent des propriétés chimiques voisines; ils constituent une famille

 

Exercices

1/Dans quelle colonne va-t-on placer le baryum sachant qu'il brule dans le dioxygène avec un vif éclat ?

Le baryum (Ba) est dans la colonne IIA (colonne du beryllium et du magnésium)

2/En utilisant le tableau périodique, donner le nombre d'électrons sur la dernière couche de l'élément iode.

L'iode se situe dans la colonne VIIA : il a 7 électrons sur sa dernière couche , comme le chlore , le fluor et le brôme .

3/A l'aide du tableau périodique du livre, dire quels sont les éléments intervertis par Mendeleiev par rapport au tableau actuel.

Parmi les éléments intervertis , c'est à dire tels que l'augmentation du numéro atomique ne corresponde pas à une augmentation de la masse molaire atomique , on peut citer :

l'argon (Ar) et le potassium (K) ,le cobalt (Co) et le nickel (Ni) , le tellure (Te) et l'iode (I) .....

4/J'ai 7 électrons sur ma dernière couche et on me trouve dans le dentifrice. Qui suis-je ?

Il s'agit du fluor