Classification périodique et Propriétés des éléments - Chapitre 2 PDF

# Classification périodique et Propriétés des éléments. ## 1- Tableau périodique de Mendeleiev - Périodicité des structures. - Les éléments sont classés par ordre de numéro atomique Z croissant. - Les éléments de même configuration électronique externe sont sur la même verticale. | 1ère ligne | 1...

# Classification périodique et Propriétés des éléments. ## 1- Tableau périodique de Mendeleiev - Périodicité des structures. - Les éléments sont classés par ordre de numéro atomique Z croissant. - Les éléments de même configuration électronique externe sont sur la même verticale. | 1ère ligne | 1 | S | |---|---|---| | 2ème ligne | 2 | S → P | | 3ème ligne | 3 | S → P → d | | 4ème ligne | 4 | S → P → d → f | | 5ème ligne | 5 | S → P → d → f | | 6ème ligne | 6 | S → P → d → f | | 7ème ligne | 7 | S → P → d → f | A partir de ce diagramme, on peut déterminer pour chaque ligne: - Le nombre d'éléments qu'elle contient. - Les structures électroniques externes de ces éléments. ## * Structure électronique externe | Ligne | 1s1-2 | 1s1-2 | Nbée éléments | |---|---|---|---| | 1 | 2s1-2 | 2p1-6 | 2 | | 2 | 2s1-2 | 2p1-6 | 8 | | 3 | 3s1-2 | 3p1-6 | 8 | | 4 | 4s1-2 | 3d1-10 ; 4p1-6 | 18 | | 5 | 5s1-2 | 4d1-10 ; 5p1-6 | 18 | | 6 | 6s1-2 | 4f1-14 ; 5d1-10 ; 6p1-6 | 32 | | 7 | 7s1-2 | 5f1-14 ; 6d1-10 ; 7p1-6 | . | * Bloc s * Bloc f * Bloc d * Bloc p ## Les périodes et les groupes. - Les éléments d'une même ligne horizontale constituent une période. - Trois périodes courtes. - Quatre périodes longues. - Les éléments d'une même colonne (ayant la même configuration électronique de la couche externe) constituent une famille ou un groupe. Les 18 colonnes du tableau périodique sont réparties en 8 groupes possédant chacun deux sous-groupes. - Sous-groupe A: Contient les éléments dont la couche externe est *ns* ou *np*. - Sous-groupe B: Contient les éléments qui possèdent un état *d*. Les indices I, II, III,... indiquent le nombre d'électrons sur la couche externe, appelés électrons de valence. ### Les principales familles du tableau périodique. * IA: éléments en *ns*1: les alcalins (sans l'hydrogène). * IIA: éléments en *ns*2: les alcalino-terreux. * VIA: éléments en *ns*2 *np*5: les halogènes. * VIIIA: éléments en *ns*2 *np*6: gaz inertes, ou gaz nobles, élément très stable. ### * Quelqus inégalité dans le remplissage des sous-couches (exceptions à la régle de Klechkowski). (n-1)d*ns*2 s'écrit plutôt sous sa forme plus stable (n-1)d*ns*1 (n-1)d*ns*1 (n-1)d*ns* ## 2- Propriétés des éléments : périodicité. ### * Le rayon atomique. (rayon covalent). C'est la mi-distance entre les noyaux de deux atomes adjacents, qui est la distance entre le noyau et la limite du nuage électronique. - sur une période Z↑, r↓ - sur une colonne Z↑, r↑ La distance est en relation avec la force d'attraction entre le noyau et les électrons. ### * Energie d'ionisation (EI) Ioniser un atome c'est lui enlever un ou plusieurs électrons. - L'énergie de 1ère ionisation EI1 d'un atome est l'énergie nécessaire pour extraire un e de l'atome à l'état gazeux. Ex: K(g) + EI1 (K) → K(g) + 1e (EI1 = 4,34 eV) - L'énergie de la 2ème ionisation est l'énergie nécessaire pour extraire un second électron. Ex: K+(g) + EI2 (K+) → K2+(g) + 1e (EI2 = 31,7 eV) On peut définir de l'énergie de 3ème, 4ème, ... ionisation. EI3 et EI4 > EI2 et EI1 Cas pour Li, Na et K (EI2 - EI1) > (EI3 - EI2) Cas pour Be, Mg et Ca (EI2 - EI1) << (EI3 - EI2) ### * Les ions Li+, Na+ et K+ d'une part, Be+, Mg+ et Ca+ d'autre part ont les configurations des éléments de la dernière colonne. Ce sont donc les configurations les plus stables. - sur une mem période Z↑, l'EI ↑ (l'e le plus loin du noyau est moins retenu). - sur une même colonne Z↑, l'EI ↓ ### * Affinité électronique (AE) L'affinité électronique d'un atome est l'énergie dégagée lors de la capture d'un électron par cet atome (phénomène inverse de l'ionisation). C'est l'énergie dégagée lors de la transformation suivante X(g) + e- → X(g) + AE L'A.E. est d'autant plus grande que l'énergie dégagée est plus élevée. ### * Electionégativité Soient deux atomes A et B | | A | B | |---|---|---| | Energie d'ionisation | EI(A) | EI(B) | | Affinité électronique | AE(A) | AE(B) | Entre les éléments A et B, si la réaction suivante se produit A(g) + B(g) → A+(g) + B-(g), alors: - l'AE(A) de A est plus élevée - l'EI(B) de B est plus faible Cad: A est plus électronégatif que B. ### L'électronegativité mesure la tendance d'un atome à prendre des électrons en présence d'un autre atome. - sur une im période Z↑, l'électronegativité ↑ - sur un même groupe Z↑, l'électronegativité ↓