Les Atomes et les Éléments

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

L’Histoire des 4 Éléments Les croyances des philosophes grecs ont durées jusqu’au 17e siècle – populaire En 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 secrets, 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 être supportée par des preuves expérimentales Sir Francis Bacon (1561- 1626)

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

Boyle Cont... A précisé que les éléments pouvaient se combiner pour former des composés.

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

a inventé la pile voltaïque. Allesandro Volta (1745-1827) a inventé la pile voltaïque. 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 et mesurer leur masse. Loi des Proportions Définies – les composés sont des substances pures qui contiennent 2+ éléments combinées dans des proportions spécifiques

L’Eau Pure 11% hydrogène 89% oxygène

John Dalton (1766-1844) A décidé qu’il fallait avoir une théorie plus spécifique que la théorie particulaire pour expliquer la matière. Il a élaboré la théorie atomique.

La Théorie Atomique

La Théorie Atomique Copier – sur p. 183

LES ATOMES ET LA STRUCTURE ATOMIQUE Atome Noyau Proton Neutron Électron

Noyau Électrons Protons Neutrons

QU’EST-CE QUE C’EST UN ATOME? La plus petite partie d’un élément. Composé d’un noyau central 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’un 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 chargée) 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.

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

Les Éléments et le Tableau Périodique

Les Éléments Substances pures qu’il est impossible de décomposer en parties plus simples Sodium Brome Aluminum

Les éléments sont composés d’un type d’atome seulement. hydrogène

* Les noms commencent tous avec une lettre majuscule, puis s’il y a une autre lettre, elle sera minuscule. Les scientifiques ont identifié 92 éléments naturels, et ils ont créent 28 autres éléments.

Les éléments sont organisés dans le Tableau Périodique

Dmitri Mendeleev Le père du tableau périodique Durant le 19e siècle, beaucoup d’éléments étaient découverts. 1869 - Mendeleev les a organisé en ordre croissant (masse atomique) Il a laissé des espaces vides pour les éléments qui n’étaient pas encore découverts. Il a utilisé des rangées et des colonnes.

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

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

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

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

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

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

La Nomenclature des Éléments Chercher les noms des symboles suivants: Cu Ne N Mg V Au Cuivre (copper) Neon Azote (nitrogen) Magnésium Vanadium Or (Gold)

Bingo des Éléments!!!!!!

Le Numéro Atomique La quantité de protons dans le noyau d’un atome Représenté avec la lettre Z Le numéro atomique (Z) est 26 Le numéro atomique (Z) est 1 Fe 26 1 H

Les Numéros Atomiques Ex: Un atome d’hydrogène a 1 proton dans son noyau, alors son numéro atomique est Chaque élément possède son propre numéro atomique. 1

Les éléments sont organisés selon leurs numéros atomiques (chercher en haut à gauche) Quel est le numéro atomique des éléments suivants? Hydrogène * Lithium Béryllium * Californium Néon * Plomb 1 3 4 98 10 82

Les Numéros Atomiques Phosphore Arsenic Californium Nobélium Quels éléments correspondent aux numéros atomiques suivants? 16 33 98 102 Phosphore Arsenic Californium Nobélium

N’oubliez pas! Les atomes sont composées d’un noyau, des électrons, des neutrons et des protons Noyau

La Masse Atomique La masse totale des protons et neutrons dans un atome. mesurés en unités de amu (atomic mass unit) (u) 1 u 1 u 0 u

Formule pour la masse atomique Masse Atomique = # protons + # neutrons La masse atomique est 1 La masse atomique est 56 H 1 1,01 Fe 26 55,85

Ex: Lithium (Li) Possède 3 protons et 4 neutrons Masse Atomique = # protons + # neutrons Masse atomique de Lithium: 3 + 4 = 7 On ne tient pas compte de la masse des électrons.

Les masses atomiques sur le tableau périodique sont représentées avec un nombre décimal… Pourquoi???

Il peut exister plusieurs formes d’un atome pour un même élément. Ces différentes formes sont appelées des isotopes Les isotopes ont le même numéro atomique, le même nombre de protons et d’électrons, MAIS un différent nombre de NEUTRONS

Exemple Le lithium (Li) se trouve dans la nature sous deux différentes formes: Forme légère : 3 protons, 3 électrons, 3 neutrons (Masse atomique = 6u) Forme lourde: 3 protons, 3 électrons, 4 neutrons (Masse atomique = 7u)

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

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 Standard X Masse Atomique Numéro Atomique

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

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

La Notation Atomique Standard 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 La Masse Atomique = # protons + # neutrons # de Neutrons = Masse Atomique - # Atomique

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

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

Les Familles Les familles sont les 18 colonnes dans le tableau périodique. Il y a 9 catégories: 

Les Alcalins Les Alcalino-Terreux Les Métaux en Transition (10 colonnes) Les Terreux Les Carbonides Les Azotides Les Sulfurides Les Halogènes Les Gaz Rares

Projet!!

Les Caractéristiques

Les Métaux La majorité des éléments sont des métaux. Brillants (shiny) Bons conducteurs de chaleur et d’électricité Grandes masses volumiques

Les Métaux Ductiles Malléables On peut facilement former des fils (wires) ou plaques (sheets) Vont rouiller Les métaux sont tous solides à la température ambiante à l’exception du mercure (Hg)

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

Les Non-Métaux Coté droit du tableau périodique Surface terne (dull) Mauvais conducteurs de chaleur et d’électricité Certains sont solides, d’autres sont gazeux et le brome est liquide.

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