Le tableau périodique et la notation de Lewis Éric Boucher Frédéric Lafrance Olivier Rousseau Francis Santerre Vous devez cliquer pour continuer durant toute la présentation. Allez-y à votre rythme et bonne présentation.

Classification des éléments Famille (colonnes) Chiffre romain Les éléments de la même colonne constituent une « famille ». Le chiffre romain que nous retrouvons en dessous du chiffre qui identifie la famille représente le nombre d’électron de valence. Lettre A et B Le premier (série A) représente les éléments représentatif. Le deuxième (série B) représente les éléments de transition. Périodes (rangées) Chaque rangée est nommée « période ». Chaque numéro de la période représente le nombre de couche électroniques (nombre d’orbites autour du noyau). Il y ne peu donc pas y avoir plus que 7 couches dans un atome.

Classification des éléments (suite) Métalloïdes Non-métaux Métaux Numéro atomique Le numéro atomique est utilisé pour classé les éléments du tableau en ordre croissant. Il représente aussi le nombre de protons présents dans l’atome. Charge ionique La charge ionique représente le nombre d’électrons que l’élément a besoins de plus ou de moins pour être complet. Une fois que la charge est complète, l’élément de réagi plus. Escalier D’un côté nous avons les métaux et de l’autre, nous retrouvons les non-métaux. Les éléments les plus collé sur l’escalier sont des métalloïdes.

Classification des éléments (suite) Écriture noire Élément naturel Orange pour les non-métaux Ils ne sont pas conducteurs Bleu pour les métaux Conducteurs Écriture blanche Élément synthétique Vert pour les métalloïdes Semi-conducteurs

Familles chimiques Les familles chimique ont des propriétés semblables Elles sont situés sur une colonne Chaque élément a le même nombre d’électrons sur leur dernière couche électronique que ceux de sa famille Métalloïdes Propriétés intermédiaires entre métaux et non-métaux Métaux de transition Comptent de plus en plus d’électrons sur leur orbite externe Forment des composés colorés Gaz nobles Gaz très stables Peu réactifs Trouvés à l’état naturel Alcalins Métaux mous et réactifs Réagissent fortement avec les halogènes Toujours composés Alcalino-terreux Métaux malléables, réactifs, brûlant facilement Forment des composés Halogènes Non-métaux réagissant facilement Peuvent former des composés (sels) Actinides Métaux lourds Radioactifs (donc peu stables) Métaux pauvres Mous Point de fusion bas Lanthanides Métaux de transition Plutôt stables

Propriétés périodiques: Les périodes du tableau périodique Propriétés périodiques: Rayon de l’atome: diminue durant chaque période Points d’ébullition : élevés pour les atomes ayant une faible masse volumique Énergie d’ionisation (énergie nécessaire pour extraire un électron à un atome) : augmente durant chaque période Électronégativité (tendance d’un atome à prendre des électrons en présence d’un autre atome) : augmente durant chaque période La Période est une rangée dans le tableau périodique Le numéro de la rangée équivaut aux nombres de couches électroniques 5 Période 6 4 2 3 1

Électrons de valence Les électrons de valence occupent la couche électronique la plus externe d'un atome. Ils sont les électrons d'un atome qui interviennent dans les liaisons chimiques. Électron de valence Couche électronique Électron

Comment déduire la structure d’un atome à partir du tableau périodique ? Voici un tableau périodique Prenons par exemple l’oxygène et trouvons sa structure

Comment déduire la structure d’un atome à partir du tableau périodique ? Le chiffre romain indique le nombre d’électrons de valence masse protons neutrons 16 – 8 = 8 La première couche électronique peut contenir 2 électrons maximum Grace à la masse, on peut obtenir le nombre de neutrons en soustrayant le nombre de protons Le numéro atomique indique le nombre de protons et d’électrons Le numéro de période indique le nombre de couches électroniques = Neutron = Proton = Électron

O La notation de Lewis Inventée en 1916 par Gilbert Newton Lewis Nord Points cardinaux O Ouest Est Électron célibataire Symbole chimique Sud Électron de valence Représentation : Des points, représentant des électrons de valence, sont placé autour du symbole chimique. Doublet d’électrons Les points sont disposé comme les points cardinaux (Nord, Sud, Est, Ouest) Si les 4 cotés ont déjà un point, on double les points. Les électrons célibataires deviennent alors des doublets d’électrons

H Mais, à quoi sert un isotope? Qu’est-ce qu’un isotope? Les isotopes Voici un exemple avec l’hydrogène: Un isotope est un atome qui possède le même nombre de protons qu’un autre atome d’un même élément, mais qui a un nombre de neutrons différent. Donc: - Ils ont le même nombre d’électrons et de protons. - Ils ont un nombre de neutrons différent. - Ils ont les même propriété chimique. - Leurs propriétés physiques sont différentes, en raison du nombre de neutrons différent. Les isotopes ne servent pas tous a quelque chose? Le carbone 14 est un dérivé du carbone 12, il sert à attribuer une date (age) à des objets anciens (os, poterie, etc.) Le carbone 14 est radioactif, car les neutrons supplémentaires du noyau rendent l'atome instable. Alors, il se désagrège et devient moins lourd. En comparant, le nombre de carbone 14 par rapport au nombre de carbone 12, il est possible de déterminer l’âge d’un objet. Lorsqu’ils sont séparés, un des deux isotopes de l’uranium sert à créer des bombes nucléaires. À l’état naturel, l’uranium est un mélange d’isotope, dont seulement environ 0,7% est de l’uranium 235. Pour fabriquer des bombes nucléaires, il est nécessaire de séparer l’uranium 235 de l’uranium 238. Le numéro atomique est le nombre de protons. Tous les isotopes d’un même élément ont le même numéro atomique. Séparation de l’uranium 235 de l’uranium 238 à l’intérieur de cylindres semblables à ceux qui sont représentés sur la photo. Proton Electron Neutron Protium (H1) Deutérium (H2) Tritium (H3) P E N Masse = 1 Masse = 2 Masse = 3 La masse d’un atome est déterminée par le nombre de protons ou d’électrons additionné au nombre de neutrons. Mais, à quoi sert un isotope? Qu’est-ce qu’un isotope? Les isotopes sont identifiés par leurs nombres de masse ou par leur numéro atomique. Voici la façon de noter les isotopes : 1 H 2 Numéro atomique Abréviation (H=hydrogène) Nombre de masse

Numéro atomique Le numéro atomique indique le nombre de PROTONS (+) dans le noyau de l’atome. Le nombre de protons attire un nombre égale d’électrons(-) en orbite autour du noyau de l’atome. Il faut que tu sache qu’une charge positive attire une charge négative et vice-versa!

Combien y a-t-il de protons dans un atome de Bore? NUMÉRO ATOMIQUE B BORE MASSE ATOMIQUE 5 10.811 SYMBOLE NOM

5

Combien y a-t-il d’électrons dans un atome de Bore? Pourquoi? NUMÉRO ATOMIQUE B BORE MASSE ATOMIQUE 5 10.811 SYMBOLE NOM

5 nombre de protons = nombre d’électrons Car l’atome doit être neutre

Le numéro de masse atomique Il désigne le nombre total de particules dans le noyau, Il représente donc le nombre de neutrons et de protons ensemble. noyau

Combien y a-t-il de neutrons dans un atome de Bore? Pourquoi? NUMÉRO ATOMIQUE B BORE MASSE ATOMIQUE 5 10.811 SYMBOLE NOM Masse atomique – numéro atomique = nombre de neutron

Masse atomique – numéro atomique = nombre de neutron Masse atomique de bore est 10.811 (arrondi)= 11 Numéro atomique est 5 11-5= 6 neutrons

Combien y a-t-il de proton, d’électrons et de neutrons dans un atome de Sodium? NUMÉRO ATOMIQUE Na Sodium MASSE ATOMIQUE 11 22.990 SYMBOLE NOM Masse atomique – numéro atomique = nombre de neutron

Atome de sodium Neutrons: Numéro atomique =11= # protons et # d’électrons # protons=11 # d’électrons=11 Masse atomique- #atomique= Masse atomique= 23 # atomique=11 23-11= 12 neutrons

Combien y a-t-il de proton, d’électrons et de neutrons dans un atome de Sodium? NUMÉRO ATOMIQUE O Oxygène MASSE ATOMIQUE 8 15.999 SYMBOLE NOM Masse atomique – numéro atomique = nombre de neutron

Le nombre de masse atomique A = Z + N = le nombre de protons + neutrons, A détermine la masse du noyau X le symbole chimique de l’élément correspondant Nombre de protons et de neutrons Nombre de protons

Quelques exemples Hydrogène 1 proton, 0 neutron Deutérium 1 proton, 1 neutron Tritium 1 proton, 2 neutrons Carbone 6 protons, 6 ou 7 neutrons Uranium-235 soit 235 – 92 = 143 neutrons Il s’agit de l’uranium enrichi, l’uranium naturel est composé à 99,3% d’U238 et ne contient que 0,7% de cet isotope fissible.