Le chlorure de potassium (numéro E5081) est utilisé dans les denrées alimentaires comme remplacement du sel de cuisine (halite, NaCl) car il possède une saveur salée similaire. Cependant il développe aussi un arrière-goût amer qui permet de les différencier. Existe-t-il d’autres éléments qui leur ressemblent ?
La classification Périodique des éléments
CHAPITRE
❻
OBJECTIFS
Comprendre l’organisation du tableau de classification.
Connaitre l’existence des familles d’éléments
Savoir faire le lien entre la place d’un élément et ses propriétés
Chapitre ❻ : La classification périodique des éléments
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CHIMIE
COURS
❶ Constitution de la classification périodique 1.1. Les familles des éléments Une famille d’éléments chimiques regroupe un ensemble d’éléments qui présentent des propriétés chimiques et physiques semblables
Remarque
La classification des éléments est qualifiée de périodiques, car des propriétés chimiques et physiques similaires y apparaissent à intervalles réguliers Doc.01 Mendeleïev
1.2. Lien avec la structure électronique des atomes Dans le tableau, les éléments sont classés par numéro atomique croissant. Le tableau se compose de lignes horizontales appelées : périodes et de colonnes verticales appelées : familles. Chaque ligne correspond au remplissage électron par électron des couches électroniques K, L, M,… Le tableau est construit de telle sorte que : le premier élément d’une période a un seul électron dans la couche externe, le dernier a une couche externe complète. Ensuite, on passe à la période suivante pour remplir la couche suivante. Ainsi les éléments d’une même colonne possèdent le même nombre d’électrons périphériques. Remarque
Dmitri Ivanovitch Mendeleïev (en russe : Дми́трий Ива́нович Менделе́ев), né le 8 février (27 janvier) 1834 à Tobolsk et mort le 2 février (20 janvier) 1907 à SaintPétersbourg, est un chimiste russe. Il est principalement connu pour son travail sur la classification périodique des éléments, publiée en 1869 et également appelé « tableau de Mendeleïev ».
Seules seront étudiées les trois premières périodes K, L, M
Doc.02 tableau de Mandeleiv
Chapitre ❻ : La classification périodiques des éléments
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CHIMIE
COURS ❷Utilisation de la classification périodique 2.1. Points de ressemblance entre éléments d’une même famille Les éléments d’une même colonne ont le même nombre d’électrons périphériques ce qui leur confèrent les mêmes propriétés physiques et chimique. Les ions monoatomiques stables leur correspondant portent la même charge, ils établissent le même nombre de liaisons covalentes dans une molécule.
Élément
8
O
16
Structure électronique
Gaz rare le plus proche
( K ) 2 ( L) 6
S
( K ) 2 ( L )8 ( M ) 6
Se
Ne Ar
Kr
Ion Nombre de monoatomique liaisons stable covalentes dans une molécule 2 O 2
Exemple de molécules
S 2
2
H2S
Se2
2
H 2 Se
H 2O
2.2. Quelques familles d’éléments 2.2.1. Famille des halogènes La famille des halogènes est constituée des éléments de la 17 e colonne de la classification périodique.
Application
En utilisant le tableau de classification périodique, citez les éléments chimiques appartenant à la famille des halogènes
Doc. 03 trichlorure d’aluminium
2.2.2. Famille des métaux alcalins La famille des métaux alcalins est constituée de la première colonne de la classification périodique, à l’exception de l’hydrogène.
Application
Citez quelques éléments chimiques appartenant à la famille des alcalins.
Doc. 04 le dibrome Br2
Doc. 05 des piles alcalines
Chapitre ❻ : La classification périodique des éléments
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CHIMIE
COURS 2.2.3. Famille des gaz nobles La famille des gaz nobles (ou rares) est constituée des éléments de la 18e colonne de la classification périodique.
Remarque
La couche externe des atomes des gaz nobles est saturée. Sauf rares exceptions, ils existent uniquement sous forme de gaz monoatomiques et présentent une grande inertie chimique
Doc 06. Ballon rempli d’helium
Chimie et histoire
❶Le physicien anglais Henry
❷ Ce n’est qu’en 1894 que
Moseley (1887 - 1915) a montré en 1913, par l’étude des rayons X, que le numéro atomique est une grandeur plus fondamentale que la masse pour l’élaboration de la classification périodique des éléments
Rayleugh et Ramsey (Prix Nobel de chimie en 1904) isolèrent le premier gaz noble, l’argon Ar. Quelques mois plus tard, Ramsey isola l’hélium He.
Doc.07 Lampe à krypton
Chapitre ❻ : La classification périodique des éléments
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CHIMIE