UM Chapitre 1 Flashcards
Pour quelle expérience est célèbre Rutherford
l’expérience de la feuille d’or
Comment Rutherford a-t-il pu élaborer un nouveau modèle
grâce à des études sur la radioactivité et de nombreux tests sur la feuille d’or
expérience de la feuille d’or
radium dans un cube de plomb (pour arrêter la radiation) qui projette des particules positives alpha
+ 2 par une fente sur une feuille d’or entourée d’un écran fluorescent (pour voir la radioactivité) les particules suivent 3 trajets différents
qu’arrive-t-il à la majorité des particules alpha positives quand elles sont projetées sur la feuille d’or + conclusion
elles ne sont pas déviées de leur trajectoire et passent au travers de la feuille d’or
conclusion: il y a beaucoup de vide dans l’atome (car les particules ont passées au travers sans être déviées, donc elle n’ont rien touchée
qu’arrive-t-il à peu des particules alpha positives quand elles sont projetées sur la feuille d’or + conclusion
elles sont fortement déviées et rebondissent sur la feuille d’or sans la traverser
conclusion: l’atome contient un noyau très petit (car pas souvent touché),
positif (car il repousse les charges positives)
et lourd
Qu’arrive-t-il à quelques particules alpha positives quand elles sont projetées sur la feuille d’or + conclusion
Légèrement déviées de leur trajectoire en traversant la feuille
Conclusion: répulsion électrique entre les particules alphas positives du radium et les charges positives du noyau de l’atome
Les charges identiques se ….
Repoussent
Les charges différentes….
S’attirent
Modèle de rutherford
Atome neutre
Noyau avec des protons positifs au centre
Électrons négatifs n’importe comment autour
Qu’a découvert Rutherford
Le noyau et donc les particules positives appelés protons
Lacunes du modèle de Rutherford
- Pourquoi particules positives du noyau ne se repoussent-elles pas alors qu’elles se retrouvent dans un espace infiniment petit
- Pourquoi électron négatif ne tombent-ils pas sur le noyau positif
- Pourquoi dans certaines conditions les atomes émettent-elles des couleurs qui leurs sont caractéristiques
Comment le modèle de Rutherford a-t-il été modifié
A la suite de la découverte des neutrons et des couches électroniques
Qu’a découvert Bohr
Les couches électroniques aussi appelées niveaux énergétiques
A quoi correspond une couche électronique
À un niveau d’énergie constant
En circulant sur un niveau d’énergie donné, l’électron conserve son énergie et ne s’écrase pas sur le noyau
Qu’est-ce qui cause l’émission de lumière des atomes
La chaleur ou l’électricité excite l’électron qui est projeté sur un niveau énergétique supérieur
Lorsque qu’il retourne à son niveau énergétique initial la perte d’énergie est exprimé sous forme de lumière
Modèle Rutherford Bohr
Obtenu en combinant les découvertes de Bohr avec celles de Rutherford
Atome neutre
Noyau avec protons
Couches électroniques avec électrons
Qu’a découvert Chadwick
Le neutron
Qu’est-ce que le modèle atomique simplifiée
Atome neutre avec noyau formé de protons et de neutrons
Autour du noyau gravitent les électrons sur des couches électroniques qui correspondent à des niveaux d’énergie
Quelles sont les particules subatomiques
Protons
Électrons
Neutrons
Protons
p+ Particule positive Dans le noyau Découvert par Rutherford Nombre protons = numéro atomique ou nombre Z
Neutrons
n Particule neutre Dans le noyau Découvert par chadwick Assure la cohésion du noyau (sa stabilité pour que les p+ se repoussent pas) Masse la plus élevée
A quoi correspond l’ensemble des protons et des neutrons
Nucléons
Nombre de nucléon = nombre de masse ou nombres
Électrons
e- Particule négative Autour du noyau sur les couches électroniques Découvert par Thomson Masse négligeable voire nulle
Masse des particules subatomiques en ordre décroissant
Neutron
Proton
Électron
À quoi correspond le 7 et le 3
7
Li
3
7 = nombre de masse en haut 3 = numéro atomique en bas
Qu’est-ce que sont les électrons de valences
Électrons de la dernière couche électronique (couche périphérique ou externe)
Moins attirés par le noyau positif
Ceux qui participent aux réactions chimiques
Quelle est l’exception de la famille 8
L’hélium He qui n’a que 2 électrons de valence au lieu de 8
Qu’est-ce que la configuration électronique
Distribution des électrons sur les couches électroniques
Qu’est-ce qu’une période dans le tableau périodique
Rangée du tableau périodique (horizontale)
Donne le nombre de couches électroniques
Qu’est-ce qu’une famille dans le tableau périodique
Colonne du tableau (verticale)
Donne le nombre d’électrons de Valence
Quelle est la formule pour calculer le nombre MAXIMUM d’électrons sur une couche électronique
2n^2
n = numéro de la couche électronique
Configuration électronique hydrogène
1 p+
0 n
1 e-
Qu’est-ce que la notation de Lewis
Représentation des électrons de valence par des points
Configuration peut s’effectuer dans le sens horaire ou anti horaire
Notation de Lewis famille 15
**
* N *
*
Notation de Lewis hélium
**
He
Combien d’électrons la dernière couche électronique continent elle au maximum et pourquoi
8 (car 8 familles)
Quand il y en a 8 l’atome est stable et saturé (complet)
Que fait chaque élément du tableau périodique lors de réactions chimiques
Chaque élément tend à ressembler (au niveau de sa configuration électronique) a l’élément le plus près de lui le plus stable (donc de la famille 8)
Comment défini-t-on les familles dans le tableau périodique
Groupes d’éléments ayant des propriétés chimiques et physiques semblables car ils possèdent le même nombre d’électron de Valence
Quel est le nom de la famille 1
Les alcalins
Propriétés des alcalins
Basique
Réagissent fortement au contact de l’eau et la rendent basique
Métaux mous car point de fusion est bas
La famille la plus réactive de la catégorie des métaux
N’existent pas à l’état pur dans la nature car dangereux
Pourquoi les alcalins réagissent ils fortement avec l’eau
Car ils possèdent un seul électrons sur leur couche externe et veulent absolument s’en débarrasser pour être stable
Quel est la famille chimique de l’hydrogène
Il n’en a pas
Classé avec les alcalins car il une 1 électron de valence sur sa dernière couche comme eux
Quel est le nom de la famille 2
Les alcalino-terreux
Propriétés des alcalino-terreux
Se retrouvent dans la composition des roches
L’eau devient alcaline quand on y mélange un alcalino-terreux
Quel est le nom de la famille 17 + origine du nom
Les halogènes
Générateur de sel
Propriétés des halogènes
Chaque halogène forme un sel une fois combiné à un métal
Forment des acides lorsque combinés avec un ou plusieurs atomes d’hydrogènes
Très colorés
Très dangereux car: bactéricide, toxique et corrosif
Désinfectants
N’existent pas à l’état pur dans la nature car dangereux
Famille la plus réactive des non-métaux
Quel est le nom de la famille 18
Gaz inertes
Propriétés gaz inertes
La famille offrant la plus grande stabilité chimique
Ne forment donc pas de composé avec d’autres éléments
Quel est le nom de la famille 3
Bore (car en haut de la troisième colonne)
Quel est le nom de la famille 14
Carbone (car en haut de la colonne 4)
Quel est le nom de la famille 15
L’azote (car en haut de la colonne 5)
Quel est le nom de la famille 16
Oxygène (car en haut de la famille 16)
À quoi est égale la masse d’un atome
À la masse combinée de son noyau et de ses électrons
Mais comme la masse des électrons est négligeable, on dit que la masse d’un atome est quasiment égale à la masse de son noyau
Pourquoi la masse d’un atome est difficile à déterminer
Car elle est très petite donc -> invention de la masse relative
Qu’est-ce que la masse atomique relative
Masse d’un atome établie par comparaison avec un atome de référence le carbone 12 (car à la base de la vie)
Unité = u (1 unité de masse atomique = 1/12 de la masse d’un atome de carbone)
Pourquoi la masse du carbone 12 a été établi à 12
Car il contient 12 nucléons (6 protons et 6 neutrons)
Qu’est-ce que les isotopes
Atomes du même élément qui possède le même numéro atomique (même nombre de protons et d’électrons) et un nombre de masse différent (nombre de neutrons différents)
Isotopes = identifiable par leur nombre de masse (C 12, C14, etc.)
Certains sont radioactifs car leur noyau est instable
Utilité de certains isotopes radioactifs
Co 60 : traitement du cancer
C 14: datation radioactive pour établir l’âge des fossiles
U 235 : production d’électricité dans les centrales nucléaires
Masse atomique moyenne + calcul
Moyenne des masses atomiques de tous les isotopes de cet élément
Nombre de masse x abondance relative
NE JAMAIS ARRONDIR
Unité = u
Qu’est-ce que la périodicité des propriétés + 4 propriétés périodiques
La façon dont certaines propriétés des éléments se répètent régulièrement d’une période à l’autre Masse atomique Rayon atomique Électronégativité Énergie d’ionisation
Périodicité par période et famille de la masse atomique + tableau + EXCEPTIONS
Période = augmente de gauche à droite car ++ de nucléons
EXCEPTIONS = 18 et 19, 27 et 28
Famille = augmente de haut en bas car ++ de nucléons
➡️
⬇️
Qu’est-ce que le rayon atomique
Distance qui sépare le noyau de la dernière couche électronique
Périodicité par période et famille du rayon atomique + tableau
Période = augmente de droite à gauche car plus le nombre d’électrons et de protons augmentent plus la force d’attraction entre elles est grande donc l’atome devient plus comprimé
Famille = de haut en bas car plus de couche électroniques
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⬇️
Qu’est-ce que l’électronégativité
La capacité d’un élément à attirer les électrons de d’autres éléments lors de la formation de composés chimiques
Métaux = donneurs d’électrons, gauche du tableau
Non métaux = receveur d’électrons, droite du tableau
Périodicité par période et famille de l’électronégativité + tableau
Période = gauche à droite car non métaux sont à droite et veulent des électrons
Famille: bas en haut
➡️
⬆️
Qu’est ce que l’énergie d’ionisation
Énergie nécessaire pour arracher un ou plusieurs électrons de valence à un élément
Périodicité par période et famille de l’ionisation + tableau
Lié étroitement à l’électronégativité car plus l’électronégativité augmente, sa capacité à arracher des électrons augmente aussi, donc il faudra fournir plus d’énergie afin de lui en arracher Période: augmente de gauche à droite Période bas en haut ➡️ ⬆️
Quelle est la seule famille chimique qui ne possède pas d’électronégativité et pas d’énergie d’ionisation
La famille 8 des gaz inertes (car ils ne veulent pas former de composé)
Qu’est-ce qu’une mole
Une quantité précises de particules, de matière, qui correspond au nombre d’Avogadro (6,023 x 10^23)
Avec la mole on introduit l’unité gramme (g)
Comment trouve-t-on la masse molaire d’un élément
On arrondit la masse trouvée dans le tableau périodique (g)
Exceptions
Cu = 63,5 g
Cl = 35,5 g
Comment trouve-t-on la masse molaire d’une molécule
On additionne la masse molaire de chacun des éléments
Différence masse molaire atomique et masse molaire moléculaire
Atomique = juste pour un atome (ex. Po) Moléculaire = pour les molécules (ex. H20, O2)
Quelles sont les caractéristiques des métaux
Brillants Peuvent se déformer (malléable) Bon conducteurs thermiques et électriques Donneurs d’électrons Ductiles —— Produisent de l’effervescence au contact des solutions acides en général Plus grande catégorie d’élément
Propriétés des non-métaux
Ternes
Cassants (non malléable)
Mauvais conducteurs thermiques et électriques (ou pas du tout conducteur)
Receveurs d’électrons
Pas ductiles
——
L’hydrogène est un non métal qui n’est pas placé avec les autres
Qu’est-ce qu’un métalloïde
Élément placé de part et d’autre de l’escalier du tableau périodique (sauf l’aluminium) qui peut posséder certaines propriétés des métaux et des non-métaux
Seul métal liquide à température de la pièce
Mercure (Hg)
Qu’est-ce que la ductilité
Propriété mécanique des métaux qui leur permet d’être étirés pour en fabriquer des fils
Métal utilisé dans la composition des fils électriques
Cuivre Cu
Qu’est ce qu’un alliage
Nom donné à un assemblage de métaux qui ont été assemblés ensemble pour optimiser leurs propriétés
