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Les atomes, les éléments et le tableau périodique.

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1 Les atomes, les éléments et le tableau périodique

2 Les Éléments Un type de substance pure quil est impossible de décomposer en parties plus simples par des moyens chimiques ordinaires Un type de substance pure quil est impossible de décomposer en parties plus simples par des moyens chimiques ordinaires

3 Les Composés Une substance pure composée de deux ou plus éléments qui se combinent chimiquement (Ex: leau est un composé de 2 éléments: hydrogène et oxygène) Une substance pure composée de deux ou plus éléments qui se combinent chimiquement (Ex: leau est un composé de 2 éléments: hydrogène et oxygène)

4 LHistoire des Atomes et Eléments Philosophes Grecs – toute matière se compose dune combinaison de quatre éléments (aucune recherche) AIR EAU FEU TERRE Chaud Sec Humide Froid

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6 CROYANCES AIR + FEU = CHAUD AIR + FEU = CHAUD AIR + EAU = HUMIDE AIR + EAU = HUMIDE FEU + TERRE = SEC FEU + TERRE = SEC TERRE + EAU = FROID TERRE + EAU = FROID

7 LHistoire des Éléments Les Croyances duraient jusquà le 17 e siècle – populaire Les Croyances duraient jusquà le 17 e siècle – populaire Au même temps, les alchimistes faisaient les expériences pratiques Au même temps, les alchimistes faisaient les expériences pratiques ALCHIMISTES – ½ pharmaciens ALCHIMISTES – ½ pharmaciens ½ mystiques ½ mystiques

8 Les Alchimistes Croyaient que les métaux pouvaient se transformer en or Croyaient que les métaux pouvaient se transformer en or Beaucoup de sécrètes, Beaucoup de sécrètes, codes, et symboles codes, et symboles

9 Les Alchimistes Essaient danalyser: Essaient danalyser: Lor Lor Largent Largent Le Cuivre (copper) Le Cuivre (copper) Le Mercure Le Mercure Le Plomb (lead) Le Plomb (lead) LÉtain (tin) LÉtain (tin) Le Fer (iron) Le Fer (iron)

10 – la science doit sappuyer (be supported by) des preuves expérimentales

11 – 1661 – a publié : The Skeptical Scientist – décrivait les éléments comme de simples corps qui ne se mélangent pas Scientist – décrivait les éléments comme de simples corps qui ne se mélangent pas

12 A précisé quelles matériaux étaient des éléments et quelles matériaux étaient les composés A précisé quelles matériaux étaient des éléments et quelles matériaux étaient les composés

13 a crée la définition moderne des éléments a crée la définition moderne des éléments a identifié 23 substances pures connus comme éléments (concentrait sur la masse) a identifié 23 substances pures connus comme éléments (concentrait sur la masse)

14 a inventé une pile. a inventé une pile. Fournissait une source de courant électrique Fournissait une source de courant électrique

15 Il a isolé du potassium, du sodium, du magnésium, du calcium, du strontium et du barium. Il a isolé du potassium, du sodium, du magnésium, du calcium, du strontium et du barium. Sa méthode sappelait lélectrolyse (il a utilisé un courant électrique) Sa méthode sappelait lélectrolyse (il a utilisé un courant électrique)

16 A divisé les composés en éléments A divisé les composés en éléments Loi de Proportions Définies – les composées sont des substances pures qui contiennent 2 + éléments combinées dans les proportions spécifiques Loi de Proportions Définies – les composées sont des substances pures qui contiennent 2 + éléments combinées dans les proportions spécifiques

17 LEau Pure 11% hydrogène 11% hydrogène 89% oxygène 89% oxygène

18 La théorie particulaire de la matière Toute matière est constituée de très petites particules Toute matière est constituée de très petites particules Toutes les particules dune substance pure sont pareilles. Des substances différentes sont faites de particules différentes Toutes les particules dune substance pure sont pareilles. Des substances différentes sont faites de particules différentes La plus haute la température, le plus vite les particules se déplacent. La plus haute la température, le plus vite les particules se déplacent. Les particules sont toujours en mouvement. À mesure quelles gagnent en énergie, leur mouvement saccélère Les particules sont toujours en mouvement. À mesure quelles gagnent en énergie, leur mouvement saccélère Les particules dune substance sattirent lune lautre. La puissance de la force dattraction dépend du type de particule Les particules dune substance sattirent lune lautre. La puissance de la force dattraction dépend du type de particule

19 Loi vs Théorie Loi – décrit et résume ce qui arrive Théorie – une façon imaginative dexpliquer pourquoi un phénomène se produit Théorie – une façon imaginative dexpliquer pourquoi un phénomène se produit

20 Création dun pamphlet sur les théories de latome John Dalton JJ Thomson Ernest Rutherford Niels Bohr La theorie de latome La technologie utilisée pour supporter leur travail Diagramme du modèle Pourquoi la théorie na pas eu du succès Tu dois inclure: Les modèles de la structure de latome

21 LES ATOMES ET LE STRUCTURE ATOMIQUE Atome Noyau Proton Neutron Électron

22 Noyau Électrons Protons Neutrons

23 QUEST-CE QUE CEST UNE ATOME? o La plus petite partie dune élément. o Composée dun noyau centrale entouré par 1 + électrons Noyau Électrons

24 QUEST-CE QUE CEST LE NOYAU? o La partie centrale de latome. o Composé des protons et neutrons. o La majorité de la masse dune atome.

25 QUEST-CE QUE CEST UN PROTON? o Une particule qui possède une charge positive. o Se trouve dans le noyau.

26 QUEST-CE QUE CEST UN NEUTRON? o Une particule neutre (non chargé) o Se trouve dans le noyau.

27 QUEST-CE QUE CEST UN ÉLECTRON? o Une particule qui possède une charge négative. o Se trouve en orbite autour du noyau.

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29 Pouquoi est-ce que le tableau périodique est important à moi? Le tableau périodique est loutil le plus important pour un chemiste. Il organize beaucoup dinformation à propos de tout les éléments connus au monde.

30 Les Éléments Les substances pures qui sont impossible de décomposer en parties plus simples Les substances pures qui sont impossible de décomposer en parties plus simples SodiumBrome Aluminum

31 Les Éléments Les éléments sont composées dune type datome seulement. hydrogène

32 Avant le tableau périodique… … …un vrai désastre!!! …un vrai désastre!!! Aucune organisation des éléments. Aucune organisation des éléments. Imagine daller à la grocerie sans de lorganisation?! Imagine daller à la grocerie sans de lorganisation?! Difficile à trouver de linformation. Difficile à trouver de linformation. La chimie ne faisait aucune sense. La chimie ne faisait aucune sense.

33 Le père du table périodique Durant le 19 e siècle, beaucoup déléments étaient découvertes Mendelev les a organisé en ordre croissante (de leurs masses atomiques) Il a laissé les espaces vides pour les éléments qui nétaient pas encore découverts. Il a utilisé les rangés et des colonnes. DIMITRI MENDELEIVE

34 Les éléments commencent tous avec une lettre majuscule, puis sil y a une autre lettre, elle sera minuscule. Les éléments commencent tous avec une lettre majuscule, puis sil y a une autre lettre, elle sera minuscule. Les scientifiques ont identifié 92 éléments présentes naturellement, et ils ont aussi crée 28 autres éléments. Les scientifiques ont identifié 92 éléments présentes naturellement, et ils ont aussi crée 28 autres éléments.

35 Les éléments sont organisés dans le Tableau Périodique Les éléments sont organisés dans le Tableau Périodique

36 Les Caractéristiques

37 Les Métaux La majorité des éléments sont des métaux. La majorité des éléments sont des métaux. Brillants (shiny) Brillants (shiny) Bonnes conducteurs du chaleur et de lélectricité Bonnes conducteurs du chaleur et de lélectricité Hautes masses volumiques Hautes masses volumiques

38 Les Métaux Ductiles Ductiles Malléables Malléables On peut facilement former des fils (wires) ou plaques (sheets) On peut facilement former des fils (wires) ou plaques (sheets) Vont rouiller Vont rouiller

39 Les Non-Métaux Basses masses volumiques Basses masses volumiques Fondent (melt) aux basses températures Fondent (melt) aux basses températures Pas/peu malléable Pas/peu malléable Fragiles; cassent facilement Fragiles; cassent facilement Souffre

40 Les Non-Métaux Coté droite du tableau périodique Coté droite du tableau périodique Surface terne (dull) Surface terne (dull) Mauvaises conducteurs du chaleur et de lélectricité Mauvaises conducteurs du chaleur et de lélectricité

41 Les Métalloides Possèdent quelques propriétés des métaux et quelques propriétés des non-métaux (dépendant de quelle métalloide) Possèdent quelques propriétés des métaux et quelques propriétés des non-métaux (dépendant de quelle métalloide) Peuvent être brillants ou ternes Peuvent être brillants ou ternes Facile à changer leur forme Facile à changer leur forme Conduction – entre des métaux et non-métaux Conduction – entre des métaux et non-métaux

42 Le Tableau Périodique Les éléments sont ordonnées dans les rangées (horizontales) et colonnes (verticales). Une rangée sappelle une période Il y a 7 périodes

43 Cest quoi dans chaque carré? Les différents tableau périodique ont une variété dinformation mais normalement, ils incluent: Les différents tableau périodique ont une variété dinformation mais normalement, ils incluent: Le nombre atomique Le nombre atomique Symbole Symbole Masse atomique Masse atomique Le nombre délectrons de valence Le nombre délectrons de valence Létat de la matière à la température ambiante Létat de la matière à la température ambiante

44 Les Groupes/Familles Une colonne sappelle une groupe ou une famille Il y a 18 groupes/familles

45 Le Tableau Périodique 7 rangées appelées les 7 PÉRIODES 7 rangées appelées les 7 PÉRIODES 18 colonnes appelées les FAMILLES 18 colonnes appelées les FAMILLES

46 La Nomenclature des Éléments Les éléments sont nommés dans la langue maternelle du scientifique qui les a découvertes. Les éléments sont nommés dans la langue maternelle du scientifique qui les a découvertes. Ex: Fer (iron) utilise le symbole Fe car cest Ferrous en Latin Ex: Fer (iron) utilise le symbole Fe car cest Ferrous en Latin Ex: Mercure (mercury) utilise le symbole Hg car cest Hydrargyrum en Grec Ex: Mercure (mercury) utilise le symbole Hg car cest Hydrargyrum en Grec

47 La Nomenclature des Éléments Chercher les symboles des éléments suivantes: Chercher les symboles des éléments suivantes: Chrome Chrome Calcium Calcium Sodium Sodium Oxygène Oxygène Chlore Chlore Hydrogène Hydrogène

48 La Nomenclature des Éléments Chercher les noms des symboles suivantes: Chercher les noms des symboles suivantes: Cu Cu Ne Ne N Mg Mg U Au Au

49 Les familles dans le tableau périodiques Les éléments dans le tableau périodique peut être groupés dans des familles selon leurs propriétés chimiques. Chaque famille a un nom spécifique.

50 Les éléments qui sont dans la même famille se ressemblent beaucoup et ont des propriétés chimiques communs.

51 Les Familles Les Familles Pour la plupart, les familles sont les 18 colonnes dans le tableau périodique. Il y a 10 catégories: *Les Alcalins* Les Terres rares *Les Alcalino-Terreux (Les actinides/Les lanthanides) * Les Métaux en Transition * Terreux * Les Carbonides * Les Azotides * Les Sulfurides * Les Halogènes * Les Gaz Rares/Les gaz nobles/Les gaz inertes

52 Hydrogène Hydrogène est une famille toute seule. Hydrogène est un gaz réactive et diatomique. Hydrogène était responsible pour lexplosion du Hindenberg. Hydrogèene est en train dêtre explorer comme source altérnative pour les automobiles.

53 Hydrogène Lhydrogène est en haut de la famille A1 mais nest pas un membre de cette famille. Cest un gaz à la température ambiante. Il possède un proton et un électron et na quun couche délectrons. Hydrogène a besoin de 2 électrons afin de remplir dans sa couche délectrons. Donc, il se lie souvent avec un autre atome dhydrogène afin de devenir stable.

54 Les métaux alcalins Groupe 1 La famille alcaline est trouvé dans le premier colonne dans le tableau périodique. Groupe 1 sont tous les métaux doux et silvery Hydrogène nest pas un membre car il est un non- métaux. 1 électrons dans sa dernière couche. Très réactive, surtout avec leau. Conducteur délectricité Si doux, il peut être coupé avec un couteau.

55 Les métaux alcalins Ils sont les métaux les plus réactive du tableau. Les métaux alkalins ne sont jamais trouvé en forme seule dans la nature. Ils sont toujours liés avec un autre éléments pour le rendre stable.

56 Quest-ce que ça veut dire dêtre réactive? On va être en train de décrire les éléments selon leur réactivité. Les éléments qui sont réactive se lie facilement avec dautre éléments afin de créer des composés. Quelques éléments sont seulement trouvés dans la nature liée avec dautres éléments. (ie. Sodium) Quest-ce qui fait un élément réactive? Un couche délectrons incomplète. Tout les atomes (sauf hydrogène) veut avoir 8 électrons dans leurs dernière couche délectrons. Ceci sappelle la règle de loctet. Les atomes si lient jusquau moment où la couche délectrons est complète. Les atomes avec peu délectrons de valence vont les perdre durant la réaction chimique. Les atomes avec 6,7,ou 8 électrons de valence gagnent des électrons durant la réaction chimique.

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60 Les métaux alcalino-térreux Groupe 2 2 électrons dans leur dernière couche délectrons Blanc et malléable Réactive, mais moins que les métaux alcalines Conducteur délectricité. Plusieurs des élements sont des nutrients minéraux (comme Mg et Ca)

61 Les métaux de transition Groupe au milieu du tableau Bonne conducteur de la chaleur et délectricité Certains sont utilisé pour les bijoux. Les métaux de transition peuvent mettre jusquà 32 électrons dans leurs deuxiième dernière couche. Peut se lier avec plusieurs éléments dans une variété de forme.

62 Les métaux de transition Les éléments dans les groupes 3-12 Moins réactive et plus dure. Aussi souvent utilisé dans la construction. Des métaux utilisé comme des métaux

63 Les métaux de transition Les composés formées avec les métaux de transition sont souvent très brillantes et souvent utilisé dans afin de colorier la peinture. Ils ont 1 ou 2 électrons de valence quils perdent quand ils se lient avec datomes. Plusieurs métaux de tarnsition se combinent chimiquement avec oxygène afin de former des composés appellé des oxides.

64 Les Terreux Les Terreux Groupe 13 3 électrons dans la dernière couche 3 électrons dans la dernière couche La plupart sont des métaux La plupart sont des métaux Bore est un metalloïde. Bore est un metalloïde. Aluminium était une fois rare et chère et maintenant cest un métal jetable. Cest le métal le plus abondante dans la croûte terrestre. Aluminium était une fois rare et chère et maintenant cest un métal jetable. Cest le métal le plus abondante dans la croûte terrestre.

65 La croûte terrestre

66 Les carbonides Les carbonides Groupe 14 4 electrons dans la dernière couche délectrons 4 electrons dans la dernière couche délectrons Contient des métaux,des non métaux et des métalloïdes. Contient des métaux,des non métaux et des métalloïdes. Lélément carbon est la base de vie. Il y a tout une branche de chimie au sujet des composées carbone appellée la chimie organique. Lélément carbon est la base de vie. Il y a tout une branche de chimie au sujet des composées carbone appellée la chimie organique.

67 Les carbonides Contient des élements important à la vie et aux ordinateurs. Silicon et Germanium sont des semiconducteurs très importants.

68 Les azotides Groupe 15 Cette groupe est nommée daprès lélément qui se composent plus que 78% de latmosphère- azote (N). Cette groupe est nommée daprès lélément qui se composent plus que 78% de latmosphère- azote (N). Cette famille contient des métaux, des non métaux et des non-métaux. Cette famille contient des métaux, des non métaux et des non-métaux. Les atomes des azotides ont 5 électrons de valences. Ils partagent des électrons lorsquil se lient. Les atomes des azotides ont 5 électrons de valences. Ils partagent des électrons lorsquil se lient.

69 Les sulfurides Groupe 16 Les éléments dans cette famille ont 6 électrons de valence. Les éléments dans cette famille ont 6 électrons de valence. Plusieurs des éléments dans cette famille partage des électrons lorsquil forment des composés. Plusieurs des éléments dans cette famille partage des électrons lorsquil forment des composés. Oxygène est lélément en plus abondance dans la croûte de la terre. Cest très réactive et se combine avec presque tout les éléments. Oxygène est lélément en plus abondance dans la croûte de la terre. Cest très réactive et se combine avec presque tout les éléments.

70 Les sulfurides Plusieurs éléments qui contient du souffre. (S) Plusieurs éléments qui contient du souffre. (S) Par exemple, laile, les oeufs pourri et les mouffettes etc Par exemple, laile, les oeufs pourri et les mouffettes etc

71 Les Halogènes Les éléments dans cette famille sont fluor, chlore, bromine, iode et astatine. Les éléments dans cette famille sont fluor, chlore, bromine, iode et astatine. Les halogènes ont 7 électrons de valence, qui explique pourquoi ils sont les non –métaux et plus réactive. Ils ne sont pas trouvé libre dans la nature. Les halogènes ont 7 électrons de valence, qui explique pourquoi ils sont les non –métaux et plus réactive. Ils ne sont pas trouvé libre dans la nature. Les atomes dhalogène nont besoin de gagner quun seul atome afin de remplir leurs dernière couche délectrons. Ils réagissent avec des métaux alcalines afin de former des sels.

72 Halogènes Utilisé dans les déinfectants (Cl) et afin de rendre les dents plus forts(F). Utilisé dans les déinfectants (Cl) et afin de rendre les dents plus forts(F).

73 Les gaz nobles/rares/inertes Groupe 18 TRÈS non réactive TRÈS non réactive Utilisé dans les affiches néon. Utilisé dans les affiches néon. Utilisé dans les gonflables après les problèmes dHindenberg Utilisé dans les gonflables après les problèmes dHindenberg Ils ont une dernière couche délectrons pleine. Ils ont une dernière couche délectrons pleine. En petit quantité dans latmosphère de la Terre. En petit quantité dans latmosphère de la Terre.

74 Les Terres rares Il y a plusieurs éléments qui se composent les lanthanides et les actinides. Un élément dans la série des lanthanides et tout les éléments dans la série actinides sont transuranien, qui veut dire synthétique ou créer par lhumain. Certains éléments sont radioactive.

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76 La clée au tableau périodique Les éléments dans le tableau périodique sont organisé selon leur nombre atomique, le nombre entier illustré dans le carré.

77 La clée au tableau périodique Le nombre atomique fait référence au nombre de protons et aussi le nombre délectrons dans lélément. Par exemple, hydrogène a 1 proton, et donc son nombre atomique est 1. Le nombre atomique est unique à lélément. Chaque élément a son propre numéro atomique.

78 Les Éléments sont organisées selon leurs numéros atomiques (chercher en haut à droite) Les Éléments sont organisées selon leurs numéros atomiques (chercher en haut à droite) Déterminer les numéros atomiques des éléments suivantes: Déterminer les numéros atomiques des éléments suivantes: Hydrogène* Lithium Hydrogène* Lithium Béryllium * Californium Béryllium * Californium Néon* Plomb Néon* Plomb

79 Les Numéros Atomiques Chercher les numéros atomiques des éléments suivantes: Chercher les numéros atomiques des éléments suivantes: Tungstène Tungstène Plomb (lead) Plomb (lead) Xénon Xénon Fluor Fluor

80 Les Numéros Atomiques Chercher les éléments qui correspondent aux numéros atomiques suivantes: Chercher les éléments qui correspondent aux numéros atomiques suivantes:

81 Noublier pas! Les atomes sont composées dun noyau ( protons et les neutrons) et électrons. Les atomes sont composées dun noyau ( protons et les neutrons) et électrons. Noyau

82 Les Masses Atomiques La masse totale des protons et neutrons dans un atome. La masse totale des protons et neutrons dans un atome. mesurés en unités de amu (atomic mass unit) (u) mesurés en unités de amu (atomic mass unit) (u) Proton: masse est Proton: masse est Neutron: masse est Neutron: masse est Électron: masse est Électron: masse est

83 H Fe 1,01 55, La masse atomique est 1 La masse atomique est 56

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85 Ex: Lithium (Li) Masse atomique est 7 Masse atomique est 7 Nombre atomique de 3 Nombre atomique de 3 Cela veut dire 3 protons et 3 électrons Cela veut dire 3 protons et 3 électrons Masse atomique – le nombre atomique = # de neutrons On ne tient pas compte de la masse des électrons (Rappeler: 99% de la masse dune atome vient du noyau ) On ne tient pas compte de la masse des électrons (Rappeler: 99% de la masse dune atome vient du noyau ) Donc, Li a 4 neutrons. Donc, Li a 4 neutrons.

86 Révision!! Révision!! Le numéro atomique et la masse atomique sont complètement différentes. Le numéro atomique et la masse atomique sont complètement différentes. # atomique = # de protons (détermine le placement dans le tableau périodique) # atomique = # de protons (détermine le placement dans le tableau périodique) Masse atomique = # protons + # neutrons Les deux sont données dans le tableau Les deux sont données dans le tableau

87 Calculer le nombre de neutrons Le nombre de neutrons peuvent être trouver par: Masse atomique – le nombre atomique = # de neutrons Masse atomique – le nombre atomique = # de neutrons

88 Le Numéro Atomique de Krypton (Kr) est 36. Le Numéro Atomique de Krypton (Kr) est 36. Kr - 36 protons Kr - 36 protons (alors) – 36 électrons # de Neutrons = 84 – 36 # de Neutrons = 84 – 36 # de Neutrons = 48 neutrons # de Neutrons = 48 neutrons

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90 Les Questions: Élément Numéro Atomique Masse Atomique Fluor Ta Azote Kr

91 La Notation Atomique Standarde

92 Aluminium Aluminium Calcium Calcium Chlore Chlore Fluore Fluore

93 La Notation Atomique Standarde Hélium Hélium Magnésium Magnésium Azote Azote Oxygène Oxygène

94 La Notation Atomique Standarde Phosphore Phosphore Potassium Potassium Soufre Soufre Sodium Sodium

95 Les Protons et les Electrons Les atomes doivent avoir la même quantité de protons et électrons. Les atomes doivent avoir la même quantité de protons et électrons. La Quantité de Protons = Le Numéro Atomique La Quantité dÉlectrons = La Quantité de Protons # de Neutrons = Masse Atomique - # Atomique

96 Vanadium Protons? Protons? Électrons? Électrons? Neutrons? Neutrons? (51 – 23) (51 – 23) 23 Vanadium V 50,94

97 Ruthenium Protons? Protons? Électrons? Électrons? Neutrons? Neutrons? (101 – 44) (101 – 44) 44 Ruthenium V 101,07

98 Plomb Protons? Protons? Électrons? Électrons? Neutrons? Neutrons? (207 – 82) (207 – 82)

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