Les atomes, les éléments et lE tableau périodique.

Concepts importants Le tableau périodique Loi périodique Niveau d’énergie Tendances périodiques Électrons de valence Diagramme de Lewis

Le tableau périodique Commencer avec Mendeléiev Organiser les éléments en fonction du nombre de masse De plus, les éléments avec des proprités similaires ont été regroupés ensemble.

Tableau périodique moderne Au lieu d’utiliser le nombre de masse, le tableau est organisé en fonction du numéro atomique. Selon la loi périodique Les propriétés physiques et chimiques des éléments se répètent de façon régulière et périodique lorsque les éléments sont ordonnés d’après leur numéro atomique.

Tableau périodique moderne Pourquoi les éléments d’un meme groupe ont des propriétés physiques et chimiques similaires?

Tableau périodique moderne Pourquoi les éléments d’un même groupe ont des propriétés physiques et chimiques similaires? Ils ont le nombre d’électron de valence. Ils forment les même types d’ions.

Métaux La majorité des éléments sont des métaux. Les métaux partagent les propriétés similaires : Bon conducteurs de chaleur et d’électricité Brillant Maléable et ductile Haute masse volumique (densité) Point d’ébullition et de fusion élevé Solides à la température de la pièce (sauf le mercure)

Non-métaux Pas brillant Mauvais conducteur d’électricité et de chaleur. Peuvent etre des solides, des liquides ou des gaz Faible masse volumique Basse température d’ébullition et de fusion.

Métalloide Aussi appelé semi-metaux Ils ont les propriétés des métaux et des non-métaux.

Famille d’un tableau périodique Les colonnes sont aussi groupées en familles. Les familles peuvent être une colonne ou plusieurs colonnes mises ensemble. Les familles ont des noms plutot que des nombre.

Hydrogène L’hydrogène n’appartient à aucune famille. L’hydrogène est un gaz réactif diatomique. (H2)

Métaux alcalins La première colonne du tableau périodique (groupe 1), n’incluant pas l’hydrogène. Basses masses volumiques et points de fusion. Réagissent avec l’oxygène et l’humidité dans l’air. Ce sont les métaux les plus réactifs, ils sont toujours combiner avec d’autres éléments comme le sel. Très mou, on peut couper avec un couteau à beurre. Réagit violemment avec l’eau et doit etre entrepose dans l’huile.

Métaux alcalino-terreux Seconde colonne du tableau périodique (Groupe 2) Métaux réactifs qui sont toujours combinés avec des non-métaux dans la nature. Plusieurs de ces éléments sont d’importants minéraux nutritifs (comme le Mg et le Ca) Plus dur que les métaux alcalins. Moins réactifs que les métaux alcalins.

Les métaux de transition Les éléments des groupes 3-12 Métaux moins réactifs mais plus durs. Métaux plus stables. Exemple : Fer, Cuivre, Nickel, Or, Chrome…

Famille du bore Les éléments du groupe 13 L’aluminium est le métal le plus connu de ce groupe.

La famille du carbone Les éléments du groupe 14 Contient les éléments importants à la vie et à l’informatique. Le carbone est à la base de la chimie organique. Le silice et le germanium sont d’importants semiconducteurs.

La famille de l’azote Les éléments du groupe 15. L’atmosphère est composé de près de 80% d’azote. L’azote et le phosphore sont très importants pour les organismes vivants.. Le matériel rouge sur les allumettes est du phosphore.

La famille de l’oxygène Les éléments du groupe 16. L’oxygène est essentiel à la respiration. Plusieurs choses qui sentent mauvais contiennent du soufre (oeufs pourris, l’ail et les moufettes)

Les halogènes Les éléments du groupe 17. Très réactifs, volatile, non métaux Habituellement combinés avec d’autres métaux dans la nature. Forment des sels avec les éléments des groupes 1 et 2.

Les gaz nobles Les éléments du groupe 18 portent le nom de gaz nobles parce qu’ils sont très stables. Ils ne réagissent pas sous la plupart des conditions parce que le dernier niveau d’énergie est rempli d’électrons.

Exercices Détermine le nom, le nombre de protons et le symbole des éléments qui se situent aux endroits suivants du tableau périodique. Le groupe 14, 2e période Le groupe 11, 4e période Le groupe 18, 6e période Le groupe 13, 3e période Le groupe 1, 1re période

Les atomes et leur composition

Atome → Un atome est la plus petite particule d’un élément qui conserve l’identité et les propriétés de cet élément. Ex. La plus petite particule de ton crayon qui sert à écrire est un atome de carbone. La “mine de plomb” est en réalité du graphite, qui est composé de carbone. → Chaque élément est fait d’un seul type d’atome (l’élément carbone est seulement fait d’atomes de carbone).

Structure de l’atome Le centre de l’atome est appelé le noyau. Le noyau contient deux types de particules : les protons et les neutrons.

Structure de l’atome Les protons ont une charge positive (+). + + Les neutrons n’ont pas de charge. Ainsi, ils sont neutres.

Structure de l’atome Les électrons sont toujours en mouvement autour du noyau. L’espace où les électrons orbitent est appelé nuage d’électrons.

Structure de l’atome Les électrons ont une charge negative (-). – Les électrons sont beaucoup plus petits que les protons. –

Le nombre de protons dans un atome neutre égale le nombre d’électrons de l’atome. # protons = # électrons Qu’est ce qui fait certains atomes sont différents des autres est le nombre de protons et le nombre de neutrons qu’ils ont.

Atome Particule Charge Symbole Masse (en g) Rayon (en m) électron 1- 9.02x10-28 <10-18 proton 1+ p+ 1.67x10-24 10-15 neutron n0

Questions Calcule la masse totale de: Carbone Hydrogène Calcium

Masse d'un atome Quand on mesure la masse d'un atome, on dit que la masse d'électron est négligeable. Parce que 9.02x10-28g << 1.67x10-24 g Alors la masse d'un atome est égale à : (Nombre de protons + nombre de neutrons) X (1,67 x 10-24g)

Tous les atomes d’un même élément ont le même nombre de protons, par exemple : Carbone : 6 protons Oxygène : 8 protons Fer : 26 protons Par contre, les atomes d'un même élément peuvent avoir une quantité d'électrons variés. Fer: 26 électrons, Fe2+ 24 électrons, Fe3+ 23 électrons

Numéro atomique et masse atomique

C Notation chimique Numéro atomique Nombre de masse Symbole chimique Dans le tableau périodique on retrouve l’information suivante : Numéro atomique Nombre de masse Symbole chimique Nom 6 12.011 C carbone

Numéro atomique Le numéro atomique (Z) est le nombre de protons que le noyau de chaque atome d'un élément contient. Le tableau périodique fait la liste des éléments en ordre de leur numéro atomique.

Le nombre de masse Le nombre de masse (A) est la masse d’un atome de cet élément. Le nombre de masse te donne aussi le nombre moyen de neutrons que le noyau contient : # neutrons = Nombre de masse - Numéro atomique ou # neutrons + # protons = nombre de masse

F Quel est le numéro atomique? 9 19.00 9 Combien de protons? 9 fluor Combien de protons? 9 Combien d’électron? 9 Quel est le nombre de masse? 19 Combien de neutrons? 10

Représentation générale d’un élément : Voici ce que chaque lettre signifie : A = nombre de masse Z = numéro atomique X = symbole chimique du tableau périodique

Exemple : Voici la représentation suivante : Quel est le numéro atomique? Combien de protons? Combien d'électrons? Quel est le nombre de masse? Combien y a-t-il de neutrons ?

Solution : Le nombre de masse (A) = 16  (p+ + n0) Le numéro atomique (Z) = 8   (p+) Le symbole chimique (X) = O pour oxygène Le nombre de neutrons est : (A- p+ )= 16 – 8 = 8 neutrons

Reproduis le tableau. Trouve les renseignements qui manquent. Exercices Reproduis le tableau. Trouve les renseignements qui manquent. Notation chimique Élément # protons # neutrons 115B 20682Pb Tungstène 110 5626__ 26

Reproduis le tableau. Trouve les renseignement qui manquent. Exercices -Reponse Reproduis le tableau. Trouve les renseignement qui manquent. Notation chimique Élément # protons # neutrons 115B Bore 5 6 20682Pb Plomb 82 124 18474W Tungtène 74 110 5626Fe Fer 26 30