CONSTITUTION ET TRANSFORMATION DE LA MATIERE
CH5 DE LA STRUCTURE A LA POLARITE D’UNE ENTITE CHIMIQUE
1 ACTIVITE 1 : CONFIGURATION ELECTRONIQUE ET TABLEAU PERIODIQUE
En 1869, le chimiste russe Mendeleïev classe les 63 éléments chimiques connus à l’époque dans un tableau par masses atomiques croissantes et selon les analogies de leurs propriétés chimiques. Mais il faut attendre le XXème siècle pour établir un lien entre ces propriétés et le cortège électronique des atomes
correspondants.
Doc 1 : Des électrons ordonnés
Doc 2 : Configuration électronique
Doc 3 : Électrons de valence
Les électrons du cortège électronique ne sont pas tous équivalents. Ceux qui appartiennent à la dernière couche n occupée (n le plus élevé) sont appelés électrons de valence.
Ils sont responsables des propriétés chimiques des éléments. Si une couche contient son nombre maximal d’électrons, elle est saturée.
CONSTITUTION ET TRANSFORMATION DE LA MATIERE
CH5 DE LA STRUCTURE A LA POLARITE D’UNE ENTITE CHIMIQUE
2 Doc 4 : Tableau périodique, une organisation structurée des configurations électroniques
Depuis les travaux du chimiste Mendeleïev, le tableau périodique n’a cessé d’évoluer à la grâce à la découverte progressive de la structure de l’atome et de nouveaux éléments chimiques. Actuellement, il comporte 118 éléments chimiques, répartis sur 7 périodes (ou lignes) et 18 colonnes. Ils sont classés horizontalement, de haut en bas et de gauche à droite.
Il est alors remarquable de constater que ce tableau, initialement construit à partir d’observations expérimentales, et le modèle théorique de la répartition des électrons dans l’atome, se correspondent parfaitement.
Pour les éléments chimiques de numéro atomique Z 18, on utilise un tableau périodique restreint à 3 périodes.
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
Tableau périodique simplifiée des 18 premiers éléments
Questions
1) Dans tableau du doc 4, numéroter les colonnes 1, 2 puis 13 à 18 et les périodes 1 à 3.
2) Pour les éléments présents dans tab B du doc 2, écrire la configuration électrique dans le tableau du doc 4 et le numéro atomique Z.
3) Dans quel ordre sont classés les éléments chimiques dans la classification périodique ? En déduire les numéros atomiques des éléments manquants.
4) a) Quelle est la particularité de la configuration électronique des atomes d’une même ligne ? b) A quoi correspond un changement de ligne ?
c) Quelle est la particularité de la configuration électronique des atomes d’une même colonne ? 5) Déterminer la place, puis le symbole et le nom de l’élément dont l’atome a pour configuration électronique : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2.
6) Indiquer les configurations électroniques manquantes dans le tableau.
7) On distingue deux blocs s et p, liés à la dernière sous couches occupées. Indiquer ces deux blocs s et p dans le tableau périodique simplifiée du doc 4
8) Rédiger une règle permettant de déterminer la position d’un élément dans le tableau périodique à partir de sa configuration électronique.
