Chapitre III : Classification périodique Flashcards
En …., Mendeleïev propose une table permettant d’organiser les éléments selon leur nombre de protons
1869
En …., la dernière mise à jour présente 118 éléments.
2016
. La première colonne, qui correspond à des éléments en configuration (pour les électrons externes, de valence) s1 est appelée colonne des
alcalins
L’avant dernière colonne, en configuration s2p5 correspond aux
halogènes
La dernière colonne, en configuration s2p6 est celle des
gaz rares ou gaz nobles (qui sont considérés comme des gaz parfaits, c’est-à-dire sans interaction électrostatique)
Sur le tableau, on voit les blocs, qui correspondent pour rappel aux sous couches (nombre quantique secondaire l), bloc s
pour les deux premières colonnes (bloc s : l=0 soit m=0 donc une seule case quantique avec maximum 2 électrons donc colonne 1 : s1 et colonne 2 : s2)
Sur le tableau, on voit les blocs, qui correspondent pour rappel aux sous couches (nombre quantique secondaire l), bloc p
les six dernières colonnes (bloc p : l=1 soit m=-1, 0, +1 donc trois cases quantiques avec maximum 2 électrons chacune donc un total de 6 colonnes : s2p1 colonne 13, s2p2 colonne 14, s2p3 colonne 15, s2p4 colonne 16, s2p5 colonne 17, s2p6 colonne 18)
Sur le tableau, on voit les blocs, qui correspondent pour rappel aux sous couches (nombre quantique secondaire l), bloc d
les dix colonnes situées entre s et p et qui sont inexistantes pour les deux premières périodes car la configuration de Klechkovsky précise : 1s2 2s2 2p6 3s23p6 4s23dx (bloc d : l=3 soit m=-2, -1, 0, +1, +2 donc cinq cases quantiques avec maximum 2 électrons chacune donc
un total de 10 colonnes : s2d1 colonne 3, s2d2 colonne 4, s2d3 colonne 5, s2d4 colonne 6, s2d5 colonne 7, s2d6 colonne 8, s2d7 colonne 9, s2d8 colonne 10, s2d9 colonne 11, s2d10 colonne 12 ((attention aux exceptions cf chapitre II)).
la CNE ou Z*
la charge du noyau réellement ressentie par un électron donné. Z* tient compte de la répulsion inter électronique responsable de l’effet d’écran (cf modèle de slater) qui lui-même aura pour conséquence de diminuer l’attraction charges +/charges –
Le rayon atomique (défini par Slater)
correspond au rayon de l’atome en tenant compte de l’effet d’écran et on a r = (n2 /Z).a0. Pour rappel, on calcul ici Z* pour l’électron de valence (le plus externe car il définit le rayon).
L’énergie d’ionisation
l’énergie nécessaire à arracher un électron (de valence dans ce cas on parle d’énergie de première ionisation, ou des électrons plus enfouis donc énergies de deuxième/troisième/nième ionisation)
L’électronégativité
la tendance d’un atome à récupérer des électrons dans la liaison chimique. Cette propriété varie en sens inverse du rayon atomique mais dans le même sens que l’énergie d’ionisation.
Les rayons atomiques, selon le modèle de Slater, dépendent de
Z* et de n*
On remarque une augmentation des rayons atomiques d’une colonne à l’autre au sein d’une période
faux/ On remarque une diminution des rayons atomiques d’une colonne à l’autre au sein d’une période. Cela s’explique par le fait que la CNE augmente donc, il y a une plus grande attraction et de ce fait le rayon se contracte
plus on descend dans le tableau, plus les noyaux sont
gros (beaucoup de nucléons)
le rayon atomique varie en
sens inverse de Z, du fait de l’attraction. Attention cependant, si l’on change de période, on ne peut se limiter aux seules comparaisons de Z car le rayon dépend aussi de n*.
Le plus petit atome du tableau est
l’hélium He et le plus gros est le Rubidium (Rb)
les énergies de première ionisation
potentiel d’ionisation
Les énergies d’ionisation vont augmenter d’une colonne à l’autre au sein d’une période. Cela s’explique par le fait que
les rayons diminuent (du fait d’une plus grande attraction, plus grand Z*) et donc les électrons sont plus proches des noyaux donc plus difficiles à arracher
plus un rayon est petit,
plus l’énergie d’ionisation sera grande.
les atomes ayant une sous couche de valence pleine ou à demi-pleine présentent une stabilité accrue (configuration stable) et de ce fait
ils ont des énergies d’ionisation augmentées
Les métaux
éléments avec une électronégativité inférieure à 2, ils donneront des cations (Na+, Ca2+, Fe3+, Cu2+)Ils sont situés à gauche du tableau et représentent une très grande partie du tableau. On distingue parmi les métaux, les éléments du bloc d que l’on appelle métaux de transition. Les métaux possèdent un faible potentiel d’ionisation. Ils présentent les caractéristiques suivantes : Éclat (brillants quand ils sont polis), conducteurs du courant et de la chaleur, malléables, ductiles, ont tendance à s’oxyder (par perte d’électron(s))
Les non métaux
éléments avec une électronégativité supérieure à 2, Ces éléments, à forte électronégativité, ont donc une tendance forte à attirer les électrons dans la liaison chimique. Ainsi, ils donneront des anions (Cl-, Br-, SO42-, CO32-). Ils sont situés à droite du tableau et possèdent un fort potentiel d’ionisation.
Les métalloïdes
éléments avec une électronégativité proche de 2, Ce sont les éléments qui ont une électronégativité intermédiaire, proche de 2, et qui pourront soit mener à des cations (perte d’électrons, ex As3+), soit des anions (gains d’électrons, ex : AsO43-). On les trouve autour de la diagonale du bloc p (B (2,0), Si (1,9), As (2,0), Te(2,1), Po(2,0))
