Les atomes, les éléments et le tableau périodique

Les Éléments Un type de substance pure qu’il est impossible de décomposer en parties plus simples par des moyens chimiques ordinaires Hydrogène Or Chlore Oxygène Néon

Les Composés Une substance pure composée de deux ou plus éléments qui se combinent chimiquement (Ex: l’eau est un composé de 2 éléments: hydrogène et oxygène) Monoxyde de Carbone L'Eau Le Sel

L’Histoire des Atomes et Eléments Philosophes Grecs – toute matière se compose d’une combinaison de quatre éléments (aucune recherche) AIR Humide Chaud FEU EAU Froid Sec TERRE

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

L’Histoire des Éléments Les Croyances duraient jusqu’à le 17e siècle – populaire Au même temps, les alchimistes faisaient les expériences pratiques ALCHIMISTES – ½ pharmaciens ½ mystiques

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

Les Alchimistes Essaient d’analyser: L’or L’argent Le Plomb (lead) Le Cuivre (copper) Le Mercure Le Plomb (lead) L’Étain (tin) Le Fer (iron)

– la science doit s’appuyer (be supported by) des preuves expérimentales Sir Francis Bacon (1561- 1626)

– 1661 – a publié : “The Skeptical Robert Boyle (1627-1691) – 1661 – a publié : “The Skeptical Scientist” – décrivait les éléments comme de simples corps qui ne se mélangent pas

Boyle Cont... A précisé quelles matériaux étaient des éléments et quelles matériaux étaient les composés

Antoine Lavoisier (1743 - 1794) a crée la définition moderne des éléments a identifié 23 substances pures connus comme éléments (concentrait sur la masse)

Fournissait une source de courant électrique Allesandro Volta (1745-1827) a inventé une pile. Fournissait une source de courant électrique

Humphrey Davy (1778-1829) Il a isolé du potassium, du sodium, du magnésium, du calcium, du strontium et du barium. Sa méthode s’appelait l’électrolyse (il a utilisé un courant électrique)

Joseph Proust (1754 - 1826) 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

L’Eau Pure 11% hydrogène 89% oxygène

La théorie particulaire de la matière Toute matière est constituée de très petites particules Toutes les particules d’une substance pure sont pareilles. Des substances différentes sont faites de particules différentes La plus haute la température, le plus vite les particules se déplacent. Les particules sont toujours en mouvement. À mesure qu’elles gagnent en énergie, leur mouvement s’accélère Les particules d’une substance s’attirent l’une l’autre. La puissance de la force d’attraction dépend du type de particule

Loi vs Théorie Loi – décrit et résume ce qui arrive Théorie – une façon imaginative d’expliquer pourquoi un phénomène se produit

Création d’un pamphlet sur les théories de l’atome Les modèles de la structure de l’atome Tu dois inclure: John Dalton JJ Thomson Ernest Rutherford Niels Bohr La theorie de l’atome La technologie utilisée pour supporter leur travail Diagramme du modèle Pourquoi la théorie n’a pas eu du succès

LES ATOMES ET LE STRUCTURE ATOMIQUE Atome Noyau Proton Neutron Électron

Noyau Électrons Protons Neutrons

QU’EST-CE QUE C’EST UNE ATOME? La plus petite partie d’une élément. Composée d’un noyau centrale entouré par 1+ électrons Noyau Électrons

QU’EST-CE QUE C’EST LE NOYAU? La partie centrale de l’atome. Composé des protons et neutrons. La majorité de la masse d’une atome.

QU’EST-CE QUE C’EST UN PROTON? Une particule qui possède une charge positive. Se trouve dans le noyau.

QU’EST-CE QUE C’EST UN NEUTRON? Une particule neutre (non chargé) Se trouve dans le noyau.

QU’EST-CE QUE C’EST UN ÉLECTRON? Une particule qui possède une charge négative. Se trouve en orbite autour du noyau.

Les Éléments et le Tableau Périodique

Pouquoi est-ce que le tableau périodique est important à moi? Le tableau périodique est l’outil le plus important pour un chemiste. Il organize beaucoup d’information à propos de tout les éléments connus au monde.

Les Éléments Les substances pures qui sont impossible de décomposer en parties plus simples Sodium Brome Aluminum

Les éléments sont composées d’une type d’atome seulement. hydrogène

Avant le tableau périodique… … …un vrai désastre!!! Aucune organisation des éléments. Imagine d’aller à la grocerie sans de l’organisation?! Difficile à trouver de l’information. La chimie ne faisait aucune sense.

DIMITRI MENDELEIVE Le père du table périodique Durant le 19e siècle, beaucoup d’éléments étaient découvertes. 1869 - Mendelev les a organisé en ordre croissante (de leurs masses atomiques) Il a laissé les espaces vides pour les éléments qui n’étaient pas encore découverts. Il a utilisé les rangés et des colonnes.

Les éléments commencent tous avec une lettre majuscule, puis s’il 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 éléments sont organisés dans le Tableau Périodique

Les Caractéristiques

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

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

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

Les Non-Métaux Coté droite du tableau périodique Surface terne (dull) Mauvaises conducteurs du chaleur et de l’électricité

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

Le Tableau Périodique Les éléments sont ordonnées dans les rangées (horizontales) et colonnes (verticales).  Une rangée s’appelle une période  Il y a 7 périodes 

C’est quoi dans chaque carré? Les différents tableau périodique ont une variété d’information mais normalement, ils incluent: Le nombre atomique Symbole Masse atomique Le nombre d’électrons de valence L’état de la matière à la température ambiante

Les Groupes/Familles Une colonne s’appelle une groupe ou une famille Il y a 18 groupes/familles

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

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

La Nomenclature des Éléments Chercher les symboles des éléments suivantes: Chrome Calcium Sodium Oxygène Chlore Hydrogène Cr Ca Na O Cl H

La Nomenclature des Éléments Chercher les noms des symboles suivantes: Cu Ne N Mg U Au Cuivre Neon Azote Manganèse Uranium Or

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.

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

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

Hydrogène Hydrogène est une famille toute seule. Hydrogène est un gaz réactive et diatomique . Hydrogène était responsible pour l’explosion du Hindenberg. Hydrogèene est en train d’être explorer comme source altérnative pour les automobiles.

Hydrogène L’hydrogène est en haut de la famille A1 mais n’est pas un membre de cette famille. C’est un gaz à la température ambiante. Il possède un proton et un électron et n’a qu’un couche d’électrons. Hydrogène a besoin de 2 électrons afin de remplir dans sa couche d’électrons. Donc, il se lie souvent avec un autre atome d’hydrogène afin de devenir stable.

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 n’est pas un membre car il est un non- métaux. 1 électrons dans sa dernière couche. Très réactive, surtout avec l’eau. Conducteur d’électricité Si doux, il peut être coupé avec un couteau.

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.

Qu’est-ce que ça veut dire d’être réactive? On va être en train de décrire les éléments selon leur réactivité. Les éléments qui sont réactive se lie facilement avec d’autre éléments afin de créer des composés. Quelques éléments sont seulement trouvés dans la nature liée avec d’autres éléments. (ie. Sodium) Qu’est-ce qui fait un élément réactive? Un couche d’électrons incomplète. Tout les atomes (sauf hydrogène) veut avoir 8 électrons dans leurs dernière couche d’électrons. Ceci s’appelle la règle de l’octet. Les atomes si lient jusqu’au moment où la couche d’électrons est complète. Les atomes avec peu d’électrons 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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Les métaux alcalino-térreux Groupe 2 2 électrons dans leur dernière couche d’électrons Blanc et malléable Réactive, mais moins que les métaux alcalines Conducteur d’électricité . Plusieurs des élements sont des nutrients minéraux (comme Mg et Ca)

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

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”

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 qu’ils perdent quand ils se lient avec d’atomes. Plusieurs métaux de tarnsition se combinent chimiquement avec oxygène afin de former des composés appellé des oxides.

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

La croûte terrestre

Les carbonides Groupe 14 4 electrons dans la dernière couche d’électrons Contient des métaux ,des non métaux et des métalloïdes. L’élément carbon est “la base de vie”. Il y a tout une branche de chimie au sujet des composées carbone appellée la chimie organique.

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

Les azotides Groupe 15 Cette groupe est nommée d’après l’élément qui se composent plus que 78% de l’atmosphère- azote (N). 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 lorsqu’il se lient.

Les sulfurides Groupe 16 Les éléments dans cette famille ont 6 électrons de valence. Plusieurs des éléments dans cette famille partage des électrons lorsqu’il forment des composés. Oxygène est l’élément en plus abondance dans la croûte de la terre. C’est très réactive et se combine avec presque tout les éléments.

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

Les Halogènes 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 atomes d’halogène n’ont besoin de gagner qu’un seul atome afin de remplir leurs dernière couche d’électrons. Ils réagissent avec des métaux alcalines afin de former des sels.

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

Les gaz nobles/rares/inertes Groupe 18 TRÈS non réactive Utilisé dans les affiches néon. Utilisé dans les gonflables après les problèmes d’Hindenberg Ils ont une dernière couche d’électrons pleine. En petit quantité dans l’atmosphère de la Terre.

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 l’humain. Certains éléments sont radioactive.

Bingo des Éléments!!!!!!

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

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

Les Éléments sont organisées selon leurs numéros atomiques (chercher en haut à droite) Déterminer les numéros atomiques des éléments suivantes: Hydrogène * Lithium Béryllium * Californium Néon * Plomb 1 3 4 98 10 82

Les Numéros Atomiques Chercher les numéros atomiques des éléments suivantes: Tungstène Plomb (lead) Xénon Fluor 74 82 54 9

Les Numéros Atomiques Phosphore Arsenic Californium Nobélium Chercher les éléments qui correspondent aux numéros atomiques suivantes: 16 33 98 102 Phosphore Arsenic Californium Nobélium

N’oublier pas! Les atomes sont composées d’un noyau ( protons et les neutrons) et électrons. Noyau

Les Masses Atomiques 1 u 1 u 0 u La masse totale des protons et neutrons dans un atome. mesurés en unités de amu (atomic mass unit) (u) Proton: masse est Neutron: masse est Électron: masse est 1 u 1 u 0 u

La masse atomique est 56 La masse atomique est 1 Fe 26 55,85 1 H 1,01

La quantité d’électrons est toujours la même que la quantité de protons!

Ex: Lithium (Li) Donc, Li a 4 neutrons. Masse atomique est 7 Nombre atomique de 3 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 d’une atome vient du noyau ) Donc, Li a 4 neutrons.

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

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

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

La masse atomique est toujours arrondie!! **

Les Questions: 19 9 73 181 14 7 36 84 Élément Numéro Atomique Masse Atomique Fluor Ta Azote Kr 19 9 73 181 14 7 36 84

La Notation Atomique Standarde X Masse Atomique Numéro Atomique

La Notation Atomique Standarde 27 Aluminium Calcium Chlore Fluore Al 13 40 Ca 20 35 Cl 17 19 F 9

La Notation Atomique Standarde 4 Hélium Magnésium Azote Oxygène He 2 24 Mg 12 14 N 7 16 O 8

La Notation Atomique Standarde 31 Phosphore Potassium Soufre Sodium P 15 39 K 19 32 S 16 23 Na 11

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

Vanadium Protons? Électrons? Neutrons? (51 – 23) 23 23 28 V 23 50,94 Protons? Électrons? Neutrons? (51 – 23) 23 23 28

Ruthenium Protons? Électrons? Neutrons? (101 – 44) 44 44 57 V 44 101,07 Protons? Électrons? Neutrons? (101 – 44) 44 44 57

Plomb Protons? Électrons? Neutrons? (207 – 82) 82 82 125

Question d’examen