Les atomes, les éléments et le tableau périodique · être groupés dans des familles selon...

Les atomes, les éléments et le tableau périodique

Les Éléments

■ Un type de substance pure qu’il est impossible de décomposer en parties plus simples par des moyens chimiques ordinairesHydrogène

Chlore

NéonOxygène

Or

Les Composés

■ Une substance pure composée de deux ou plus éléments qui se combinent chimiquement (Ex: l’eau est un composé de 2 éléments: hydrogène et oxygène)L'Eau

Le Sel

Monoxyde de Carbone

L’Histoire des Atomes et Eléments

Philosophes Grecs – toute matière

se compose d’une combinaison de quatre éléments

(aucune recherche)

AIR

EAU FEU

TERRE

Chaud

Sec

Hum

ide

Froid

CROYANCES■ AIR + FEU = CHAUD

■ AIR + EAU = HUMIDE

■ FEU + TERRE = SEC

■ TERRE + EAU = FROID

L’Histoire des Éléments■ Les Croyances duraient jusqu’à le 17e siècle –

populaire

■ Au même temps, les alchimistes faisaient les expériences pratiques

■ ALCHIMISTES – ½ pharmaciens ½ mystiques

Les Alchimistes

■ Croyaient que les métaux pouvaient se transformer en or

■ Beaucoup de sécrètes, codes, et symboles

Les Alchimistes

■ Essaient d’analyser: ❑ L’or ❑ L’argent

❑ Le Cuivre (copper) ❑ Le Mercure

❑ Le Plomb (lead) ❑ L’Étain (tin) ❑ Le Fer (iron)

– la science doit s’appuyer (be supported by) des preuves expérimentales

Sir Francis Bacon

(1561- 1626)

– 1661 – a publié : “The Skeptical Scientist” – décrivait les

éléments comme de simples corps qui ne se mélangent pas

Robert Boyle

(1627-1691)

■ A précisé quelles matériaux étaient des éléments et quelles matériaux étaient les composés

Boyle Cont...

■ a crée la définition moderne des éléments

■ a identifié 23 substances pures connus comme éléments (concentrait sur la masse)

Antoine Lavoisier

(1743 - 1794)

■ a inventé une pile. ■Fournissait une source de courant électrique

Allesandro Volta

(1745-1827)

■ Il a isolé du potassium, du sodium, du magnésium, du calcium, du strontium et du barium.

■ Sa méthode s’appelait l’électrolyse (il a utilisé un courant électrique)

Humphrey Davy

(1778-1829)

■ A divisé les composés en éléments ■ Loi de Proportions Définies – les

composées sont des substances pures qui contiennent 2+ éléments combinées dans les proportions spécifiques

Joseph Proust

(1754 - 1826)

L’Eau Pure■11% hydrogène ■89% oxygène

La théorie particulaire de la matière■ Toute matière est constituée de très petites particules ■ Toutes les particules d’une substance pure sont pareilles.

Des substances différentes sont faites de particules différentes

■ La plus haute la température, le plus vite les particules se déplacent.

■ Les particules sont toujours en mouvement. À mesure qu’elles gagnent en énergie, leur mouvement s’accélère

■ Les particules d’une substance s’attirent l’une l’autre. La puissance de la force d’attraction dépend du type de particule

Loi vs ThéorieLoi – décrit et résume

ce qui arrive

Théorie – une façon imaginative d’expliquer pourquoi un phénomène se produit

Création d’un pamphlet sur les théories de l’atome

John Dalton JJ Thomson Ernest Rutherford Niels Bohr

•La theorie de l’atome

•La technologie utilisée pour supporter leur travail

•Diagramme du modèle

•Pourquoi la théorie n’a pas eu du succès

Tu dois inclure:Les modèles de la structure de l’atome

LES ATOMES ET LE STRUCTURE ATOMIQUE

Atome Noyau Proton Neutron Électron

NoyauÉlectrons

Protons Neutrons

QU’EST-CE QUE C’EST UNE ATOME?

o La plus petite partie d’une élément.

o Composée d’un noyau centrale entouré par 1+ électrons

Noyau

Électrons

QU’EST-CE QUE C’EST LE NOYAU?

o La partie centrale de l’atome.

o Composé des protons et neutrons.

o La majorité de la masse d’une atome.

QU’EST-CE QUE C’EST UN PROTON?

o Une particule qui possède une charge positive.

o Se trouve dans le noyau.

QU’EST-CE QUE C’EST UN NEUTRON?

o Une particule neutre (non chargé)

o Se trouve dans le noyau.

QU’EST-CE QUE C’EST UN ÉLECTRON?

o Une particule qui possède une charge négative.

o Se trouve en orbite autour du noyau.

Les Éléments

et le Tableau

Périodique

Pouquoi est-ce que le tableau périodique est important à moi?

■ Le tableau périodique est l’outil le plus important pour un chemiste.

■ Il organize beaucoup d’information à propos de tout les éléments connus au monde.

Les Éléments

■ Les substances pures qui sont impossible de décomposer en parties plus simples

Sodium BromeAluminum

Les Éléments

Les éléments sont composées d’une type d’atome seulement.

hydrogène

Avant le tableau périodique… …

■ …un vrai désastre!!! ■ Aucune organisation des

éléments. ■ Imagine d’aller à la

grocerie sans de l’organisation?!

■ Difficile à trouver de l’information.

■ La chimie ne faisait aucune sense.

•Le père du table périodique

•Durant le 19e siècle, beaucoup d’éléments étaient découvertes.

•1869 - Mendelev les a organisé en ordre croissante (de leurs masses atomiques)

•Il a laissé les espaces vides pour les éléments qui n’étaient pas encore découverts.

•Il a utilisé les rangés et des colonnes.

DIMITRI MENDELEIVE

■ Les éléments commencent tous avec une lettre majuscule, puis s’il y a une autre lettre, elle sera minuscule.

■ Les scientifiques ont identifié 92 éléments présentes naturellement, et ils ont aussi crée 28 autres éléments.

■ Les éléments sont organisés dans le Tableau Périodique

Les Caractéristiques

Les Métaux■ La majorité des éléments sont des métaux.

■ Brillants (shiny)

■ Bonnes conducteurs du chaleur et de l’électricité

■ Hautes masses volumiques

Les Métaux■ Ductiles

■ Malléables

■ On peut facilement former des fils (wires) ou plaques (sheets)

■ Vont rouiller

Les Non-Métaux■ Basses masses volumiques

■ Fondent (melt) aux basses températures

■ Pas/peu malléable

■ Fragiles; cassent facilementSouffre

Les Non-Métaux

■ Coté droite du tableau périodique

■ Surface terne (dull)

■ Mauvaises conducteurs du chaleur et de l’électricité

Les Métalloides■ Possèdent quelques propriétés des métaux et

quelques propriétés des non-métaux (dépendant de quelle métalloide)

■ Peuvent être brillants ou ternes

■ Facile à changer leur forme

■ Conduction – entre des métaux et non-métaux

Le Tableau Périodique■ Les éléments sont ordonnées dans

les rangées (horizontales) et colonnes (verticales).

! Une rangée s’appelle une période

! Il y a 7 périodes ☺

C’est quoi dans chaque carré?■ Les différents tableau

périodique ont une variété d’information mais normalement, ils incluent: ■ Le nombre atomique ■ Symbole ■ Masse atomique ■ Le nombre d’électrons de

valence ■ L’état de la matière à la

température ambiante

Les Groupes/Familles à Une colonne s’appelle une groupe

ou une famille à Il y a 18 groupes/familles

Le Tableau Périodique

■ 7 rangées appelées les 7 PÉRIODES

■ 18 colonnes appelées les FAMILLES

La Nomenclature des Éléments■ Les éléments sont nommés dans la langue

maternelle du scientifique qui les a découvertes.

■ Ex: Fer (iron) utilise le symbole Fe car c’est Ferrous en Latin

■ Ex: Mercure (mercury) utilise le symbole Hg car c’est Hydrargyrum en Grec

La Nomenclature des Éléments■ Chercher les symboles des éléments suivantes:

■ Chrome

■ Calcium

■ Sodium

■ Oxygène

■ Chlore

■ Hydrogène

Cr

Ca

Na

H

Cl

O

La Nomenclature des Éléments■ Chercher les noms des symboles suivantes:

■ Cu

■ Ne

■ N

■ Mg

■ U

■ Au

Cuivre

Neon

Azote

Manganèse

Uranium

Or

Les familles dans le tableau périodiques

■ Les éléments dans le tableau périodique peut être groupés dans des familles selon leurs propriétés chimiques.

■ Chaque famille a un nom spécifique.

Les éléments qui sont dans la même famille se ressemblent beaucoup et ont des propriétés chimiques communs.

Les Familles

Pour la plupart, les familles sont les 18 colonnes dans le tableau périodique. Il y a 10 catégories: *Les Alcalins * Les Terres rares *Les Alcalino-Terreux (Les actinides/Les lanthanides) * Les Métaux en Transition * Terreux * Les Carbonides * Les Azotides * Les Sulfurides * Les Halogènes * Les Gaz Rares/Les gaz nobles/Les gaz inertes

Hydrogène■ Hydrogène est une famille

toute seule. ■ Hydrogène est un gaz réactive

et diatomique . ■ Hydrogène était responsible

pour l’explosion du Hindenberg.

■ Hydrogèene est en train d’être explorer comme source altérnative pour les automobiles.

Hydrogène■ L’hydrogène est en haut de la famille A1 mais n’est

pas un membre de cette famille. ■ C’est un gaz à la température ambiante. ■ Il possède un proton et un électron et n’a qu’un

couche d’électrons. ■ Hydrogène a besoin de 2 électrons afin de remplir

dans sa couche d’électrons. Donc, il se lie souvent avec un autre atome d’hydrogène afin de devenir stable.

Les métaux alcalinsGroupe 1 ■ La famille alcaline est trouvé dans le premier

colonne dans le tableau périodique. ■ Groupe 1 sont tous les métaux doux et

“silvery” ■ Hydrogène n’est pas un membre car il est un

non- métaux. ■ 1 électrons dans sa dernière couche. ■ Très réactive, surtout avec l’eau. ■ Conducteur d’électricité ■ Si doux, il peut être coupé avec un couteau.

Les métaux alcalins■ Ils sont les métaux les

plus réactive du tableau. ■ Les métaux alkalins ne

sont jamais trouvé en forme seule dans la nature. Ils sont toujours liés avec un autre éléments pour le rendre stable.

Qu’est-ce que ça veut dire d’être réactive?■ On va être en train de décrire les éléments selon leur réactivité. ■ Les éléments qui sont réactive se lie facilement avec d’autre

éléments afin de créer des composés. ■ Quelques éléments sont seulement trouvés dans la nature liée

avec d’autres éléments. (ie. Sodium) ■ Qu’est-ce qui fait un élément réactive?

■ Un couche d’électrons incomplète. ■ Tout les atomes (sauf hydrogène) veut avoir 8 électrons dans leurs

dernière couche d’électrons. Ceci s’appelle la règle de l’octet. ■ Les atomes si lient jusqu’au moment où la couche d’électrons est

complète. Les atomes avec peu d’électrons de valence vont les perdre durant la réaction chimique. Les atomes avec 6,7,ou 8 électrons de valence gagnent des électrons durant la réaction chimique .

5

Les métaux alcalino-térreux Groupe 2 ■ 2 électrons dans leur

dernière couche d’électrons

■ Blanc et malléable ■ Réactive, mais moins que les

métaux alcalines ■ Conducteur d’électricité . ■ Plusieurs des élements sont

des nutrients minéraux (comme Mg et Ca)

Les métaux de transitionGroupe au milieu du

tableau

● Bonne conducteur de la chaleur et d’électricité

● Certains sont utilisé pour les bijoux.

● Les métaux de transition peuvent mettre jusqu’à 32 électrons dans leurs deuxiième dernière couche.

● Peut se lier avec plusieurs éléments dans une variété de forme.

Les métaux de transition■ Les éléments dans les

groupes 3-12 ■ Moins réactive et plus

dure. ■ Aussi souvent utilisé dans

la construction. ■ Des métaux utilisé

comme “des métaux”

Les métaux de transition

■ Les composés formées avec les métaux de transition sont souvent très brillantes et souvent utilisé dans afin de colorier la peinture.

■ Ils ont 1 ou 2 électrons de valence qu’ils perdent quand ils se lient avec d’atomes.

■ Plusieurs métaux de tarnsition se combinent chimiquement avec oxygène afin de former des composés appellé des oxides.

Les Terreux Groupe 13 ■ 3 électrons dans la

dernière couche ■ La plupart sont des

métaux ■ Bore est un metalloïde. ■ Aluminium était une fois

rare et chère et maintenant c’est un métal “jetable”. C’est le métal le plus abondante dans la croûte terrestre.

La croûte terrestre

Les carbonides Groupe 14 ■ 4 electrons dans la

dernière couche d’électrons

■ Contient des métaux ,des non métaux et des métalloïdes.

■ L’élément carbon est “la base de vie”. Il y a tout une branche de chimie au sujet des composées carbone appellée la chimie organique.

Les carbonides

■Contient des élements important à la vie et aux ordinateurs. ■Silicon et Germanium sont des semiconducteurs très importants.

Les azotides

Groupe 15 ■Cette groupe est nommée d’après l’élément qui se composent plus que 78% de l’atmosphère- azote (N). ■Cette famille contient des métaux, des non métaux et des non-métaux. ■Les atomes des azotides ont 5 électrons de valences. Ils partagent des électrons lorsqu’il se lient.

Les sulfurides Groupe 16 ■Les éléments dans cette famille ont 6 électrons de valence. ■Plusieurs des éléments dans cette famille partage des électrons lorsqu’il forment des composés. ■Oxygène est l’élément en plus abondance dans la croûte de la terre. C’est très réactive et se combine avec presque tout les éléments.

Les sulfurides

■Plusieurs éléments qui contient du souffre. (S) ■Par exemple, l’aile, les oeufs pourri et les mouffettes etc

Les Halogènes

■ Les éléments dans cette famille sont fluor, chlore, bromine, iode et astatine.

■ Les halogènes ont 7 électrons de valence , qui explique pourquoi ils sont les non –métaux et plus réactive. Ils ne sont pas trouvé libre dans la nature.

Les atomes d’halogène n’ont besoin de gagner qu’un seul atome afin de remplir leurs dernière couche d’électrons. Ils réagissent avec des métaux alcalines afin de former des sels.

Halogènes

■Utilisé dans les déinfectants (Cl) et afin de rendre les dents plus forts(F).

Les gaz nobles/rares/inertes Groupe 18 ■TRÈS non réactive ■Utilisé dans les affiches néon. ■Utilisé dans les gonflables après les problèmes d’Hindenberg ■Ils ont une dernière couche d’électrons pleine. ■En petit quantité dans l’atmosphère de la Terre.

Les Terres rares

■ Il y a plusieurs éléments qui se composent les lanthanides et les actinides.

■ Un élément dans la série des lanthanides et tout les éléments dans la série actinides sont transuranien, qui veut dire synthétique ou créer par l’humain.

■ Certains éléments sont radioactive.

Bingo des

Éléments!!!!!!

La clée au tableau périodique

Les éléments dans le tableau périodique sont organisé selon leur nombre atomique, le nombre entier illustré dans le carré.

La clée au tableau périodique

■ Le nombre atomique fait référence au nombre de protons et aussi le nombre d’électrons dans l’élément.

■ Par exemple, hydrogène a 1 proton, et donc son nombre atomique est 1.

■ Le nombre atomique est unique à l’élément. Chaque élément a son propre numéro atomique.

■ Les Éléments sont organisées selon leurs numéros atomiques (chercher en haut à droite)

■ Déterminer les numéros atomiques des éléments suivantes:

• Hydrogène * Lithium • Béryllium * Californium • Néon * Plomb

984

31

10 82

Les Numéros Atomiques

■ Chercher les numéros atomiques des éléments suivantes:

■ Tungstène

■ Plomb (lead)

■ Xénon

■ Fluor

74

82

54

9

Les Numéros Atomiques

■ Chercher les éléments qui correspondent aux numéros atomiques suivantes:

■ 16

■ 33

■ 98

■ 102

Phosphore

Arsenic

Californium

Nobélium

N’oublier pas!

■ Les atomes sont composées d’un noyau ( protons et les neutrons) et électrons.

Noyau

Les Masses Atomiques

■ La masse totale des protons et neutrons dans un atome.

■ mesurés en unités de amu (atomic mass unit) (u)

■ Proton: masse est

■ Neutron: masse est

■ Électron: masse est

1 u

1 u

0 u

H Fe1,01

55,85

1

26

La masse atomique est 1

La masse atomique est 56

La quantité d’électrons

est toujours la même que

la quantité de

Ex: Lithium (Li)

■Masse atomique est 7 ■Nombre atomique de 3 Cela veut dire 3 protons et 3 électrons

Masse atomique – le nombre atomique = # de neutrons

■On ne tient pas compte de la masse des électrons (Rappeler: 99% de la masse d’une atome vient du noyau ) ■Donc, Li a 4 neutrons.

Révision!! ☺

■ Le numéro atomique et la masse atomique sont complètement différentes.

■ # atomique = # de protons (détermine le placement dans le tableau périodique)

Masse atomique = # protons + # neutrons

■ Les deux sont données dans le tableau

Calculer le nombre de neutrons

Le nombre de neutrons peuvent être trouver par:

■Masse atomique – le nombre atomique = # de neutrons

■ Le Numéro Atomique deKrypton (Kr) est 36.

■ Kr - 36 protons (alors) – 36 électrons

■ # de Neutrons = 84 – 36

# de Neutrons = 48 neutrons

La masse

atomique est

toujours

arrondie!! **

Les Questions:

ÉlémentNuméroAtomique

Masse Atomique

Fluor

Ta

Azote

Kr

9 19

73 181

7 14

36 84

La Notation Atomique Standarde

XMasse

Atomique

Numéro

Atomique

La Notation Atomique Standarde■ Aluminium

■ Calcium

■ Chlore

■ Fluore

Al27

13

F

4020

Cl3517

Ca

19

9

La Notation Atomique Standarde■ Hélium

■ Magnésium

■ Azote

■ Oxygène

He4

2

O

2412

N147

Mg

16

8

La Notation Atomique Standarde■ Phosphore

■ Potassium

■ Soufre

■ Sodium

P31

15

Na

3919

S3216

K

23

11

Les Protons et les Electrons

■ Les atomes doivent avoir la même quantité de protons et électrons.

La Quantité de Protons = Le Numéro Atomique

La Quantité d’Électrons = La Quantité de Protons

# de Neutrons = Masse Atomique - # Atomique

Vanadium■ Protons?

■ Électrons?

■ Neutrons? (51 – 23)

23

Vanadium

V

23

23

28

50,94

Ruthenium■ Protons?

■ Électrons?

■ Neutrons? (101 – 44)

44

Ruthenium

V

44

44

57

101,07

Plomb

■ Protons?

■ Électrons?

■ Neutrons? (207 – 82)

82

82

125

Question d’examen