la classification périodique des éléments
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La classification périodique des éléments
Dimitri Mendeleïev ( 1834 – 1907)
Bilan de la prise de note
Les neufs éléments connus depuis l’antiquité sont :le carbone : Cle fer : Fel’or : Au ( du latin Aurum )le soufre : Sle cuivre : Cul’argent : AgL’ étain : Sn ( du gaulois stannum)le mercure : Hg ( du grec hydrargyros = argent liquide !)le plomb : Pb
• En 1869, Mendeleïev classe les 63 éléments connus .
• Il retient comme premier critère : la masse atomique croissante.
• On attribue la masse 12 à l’élément carbone parce qu’il est 12 fois plus lourd que l’hydrogène, élément le plus léger affecté de la masse unité.
Bilan de la prise de note
Les familles chimiques
• Il s’agit du deuxième critère de classement retenu par Mendeleïev.
• Une famille d’éléments regroupe des éléments aux propriétés chimiques voisines ( analogues)la famille du fluor (F):
les halogènesLa famille du sodium (Na) :
les métaux alcalins
L’élément chlore (Cl) L’élément lithium (Li)
L’élément brome (Br) L’élément potassium (K)
L’élément iode (I) L’élément rubidium (Rb)
L’élément Césium (Cs)
Les irrégularités dans le tableau
- de la place libre entre les éléments des 2 premières lignes
- 2 cases vides
- inversion du tellure Te et de l’iode I
- les métaux dits de transition
A propos de l’inversion du tellure et de l’iode
Li7
Na23
K39
Ca40
Rb85
Mg24
Be9,4
Sr87
Al27,3
Si28
P31
S32
Cl35,5
B11
C12
N14
O16
F19
In113
Sn118
Sb122
Te128
I127
Yt88
Zr90
Nb94
Mo96
Ru104
Rh104
Pd106
Ag108
Cd112
Cs133
Ba137
Di138
Ce140
Er178
La180
Fa182
W184
Os195
Ir197
Pt198
Au199
Hg200
Tl204
Pb207
Th231
Bi208
Ur240
Br80
As75
Se78
Ti48
V51
Cr52
Mn55
Fe56
Co59
Ni59
Cu63
Zn65
QUATRIEME « IRREGULARITE »
H1
Li7
Na23
K39
Ca40
Rb85
Mg24
Be9,4
Sr87
Al27,3
Si28
P31
S32
Cl35,5
B11
C12
N14
O16
F19
In113
Sn118
Sb122
Te128
I127
Yt88
Zr90
Nb94
Mo96
Ru104
Rh104
Pd106
Ag108
Cd112
Cs133
Ba137
Di138
Ce140
Er178
La180
Fa182
W184
Os195
Ir197
Pt198
Au199
Hg200
Tl204
Pb207
Th231
Bi208
Ur240
Br80
As75
Se78
Ti48
V51
Cr52
Mn55
Fe56
Co59
Ni59
Cu63
Zn65
QUATRIEME « IRREGULARITE »
H1
Li7
Na23
K39
Ca40
Rb85
Mg24
Be9,4
Sr87
Al27,3
Si28
P31
S32
Cl35,5
B11
C12
N14
O16
F19
In113
Sn118
Sb122
Te128
I127
Yt88
Zr90
Nb94
Mo96
Ru104
Rh104
Pd106
Ag108
Cd112
Cs133
Ba137
Di138
Ce140
Er178
La180
Fa182
W184
Os195
Ir197
Pt198
Au199
Hg200
Tl204
Pb207
Th231
Bi208
Ur240
Br80
As75
Se78
Ti48
V51
Cr52
Mn55
Fe56
Co59
Ni59
Cu63
Zn65
H1
Pourquoi cette inversion ?
• C’est pour faire correspondre les colonnes de son tableau aux familles d’éléments que Mendeleïev inverse les deux éléments Te et I
• Il remet en cause ainsi le classement fondé
sur la masse atomique croissante.
La classification actuelle
• Dans la classification actuelle les éléments sont classés par numéro atomique croissant Z.
• On retrouve dans une colonne les familles d’éléments
• En 1869, les gaz nobles n’avaient pas encore été découverts : ils ne pouvaient donc pas figurer dans le tableau
Le copernicium : synthétisé le 26 février 2010
• Cet élément de symbole Cn a pour numéro atomique Z = 112.
• Il trouve donc naturellement sa place à côté du roentgénium de numéro atomique Z = 111.
Bilan de l’activité expérimentale n°1 L’ajout d’une solution de nitrate d’argent à une solution contenant :
(1) des ions chlorure : Cl -
(2) des ions bromure : Br -
(3) des ions iodures : I –
L’ion potassium n’appartient pas à la famille des halogènes : sa présence dans le mélange n’est pas pris en compte (il est commun aux 3 solutions).
•Dans chacun des tubes l’action des ions Ag+ provoque la formation d’un précipité (de couleur différente selon l’ion halogénure mis en jeu).
•Les ions Cl - , Br - et I – réagissent de façon similaire (analogue) : ils appartiennent bien à une même famille d’éléments chimiques.
Bilan de l’activité expérimentale n°2 L’ajout de nitrate de plomb à une solution contenant :
(1) des ions chlorure : Cl -
(2) des ions bromure : Br -
(3) des ions iodures : I –
•Dans chacun des tubes l’action des ions Pb2+ provoque la formation d’un précipité lourd de couleur différente selon l’ion halogénure.
•Les ions Cl - , Br - et I – réagissent de façon similaire (analogue) : ils appartiennent bien à une même famille d’éléments chimiques.
•On les retrouve dans une même colonne du tableau ( l’avant dernière)
Bilan sur la classification actuelle
• Les éléments sont classées par numéro atomique Z croissant.
• On place dans une même colonne les éléments dont les atomes présentent le même nombre d’ électrons sur la couche externe.
La classification actuelle se base sur la structure du nuage électronique
Superposition des approches historique et actuelle
• Pour Mendeleïev, les éléments d’une même colonne présentent des propriétés chimiques voisines.
• Actuellement, les éléments d’une même colonne présentent le même nombre d’électrons sur leur couche externe.
• Les propriétés chimiques des éléments sont donc liées à la structure de la couche électronique externe.
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