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Introduction : Dès le début du 19 ème siècle, les éléments chimiques deviennent

de plus en plus nombreux, ce qui a poussé les scientifiques à

essayer de les classer, de les regrouper et de trouver un moyen de

les agencer.

- Comment les éléments chimiques sont-ils regroupés ?

- Quelle est l’utilité de la classification périodique des éléments

chimiques ?

1. Classification périodique des éléments chimiques : 1. Classification périodique selon Mendeleïev :

Depuis l’antiquité, on connaissait déjà quelques éléments chimiques comme le cuivre, l’or, le fer,

l’argent, le soufre…

Dès le début du 19ème siècle, les éléments chimiques deviennent

de plus en plus nombreux, ce qui a poussé les scientifiques à essayer

de les classer, de les regrouper et de trouver un moyen de les agencer.

Plusieurs tentatives de classification sont identifiées, mais aucune

n’est satisfaisante.

Dans l'année 1860, un jeune chimiste russe Dimitri Ivanovitch

Mendeleïev (1834-1907), dans une lointaine université à

Saint-Pétersbourg, propose une première classification périodique des

éléments chimiques qui contenait 63 éléments qui étaient connus à

l’époque, en les rangeant par deux critères principaux :

- Classer les éléments chimiques par ordre de masses atomiques

croissantes.

- Les éléments chimiques figurant dans une même colonne présentent

des propriétés chimiques semblables (similaires).

Mendeleïev prévoyait l’existence d’éléments chimiques inconnus à

l’époque, où il plaçait à ses places un point d’interrogation ( ? ). Ils ont

été découverts plus tard et leurs propriétés étaient identiques à celles déjà

prévu par Mendeleïev. Comme le Germanium, découvert en 1886.

2. Classification moderne : a. Tableau périodiques des éléments chimiques :

Niveau : T.C.F Matière : Chimie Lycée : Al Azhar Prof : Abderrahim FILALI Partie N° 2 : Les constituants de la matière Année scolaire : 2020-2021

Cours N° 6 : Classification périodique des éléments chimiques

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- La classification périodique comporte 118 éléments chimiques.

- La classification périodique comporte 18 colonnes et 7 lignes.

- Les éléments chimiques sont classés par numéro atomiques Z croissant.

- Les éléments dont les atomes ont le même nombre d’électrons sur leur couche externe sont placés dans la même colonne.

- Les éléments d’une même colonne forment une famille.

- Les atomes ayant le même nombre de couches électroniques occupées se trouvent sur une même ligne appelée période.

b. Tableau périodique simplifié :

La figure ci-dessous présente une classification simplifiée des 18 premiers éléments.

2. Les familles chimiques : 1. Définition :

Une famille chimique est constituée de l’ensemble des éléments chimiques appartenant à une même colonne de la

classification périodique.

Les éléments appartenant à une même famille chimique possèdent des propriétés chimiques similaires.

Les éléments d’une même colonne (donc même famille) possèdent le même nombre d’électrons sur leur couche externe.

2. Noms et propriétés des familles chimiques : a. Familles des alcalins :

Elle rassemble les éléments de la première colonne mis à part l’hydrogène.

Exemples : Sodium : Na , Lithium : Li , Potassium : K…..

- Ils ont un électron sur leur couche externe qu’ils perdent facilement pour donner des ions sous forme 𝑿+ : Li+ , Na+ , K+…

- Réagit avec le dioxygène de l'air O2 nous obtenons des composés ioniques sous forme 𝑿𝟐𝑶 : 𝑳𝒊𝟐𝑶 , 𝑵𝒂𝟐𝑶 , 𝑲𝟐𝑶 …

- Réagit fortement avec l'eau 𝑯𝟐𝑶 et produit du Dihydrogène 𝑯𝟐.

b. Familles des alcalino-terreux :

Elle rassemble les éléments de la deuxième colonne.

Exemples : Béryllium : Be , Magnésium : Mg …..

- Ils ont 2 électrons sur leur couche externe qu’ils perdent facilement pour donner des ions sous forme 𝑿2+ : Mg2+, Ca2+…

- Ils sont oxydés pour former des composés ioniques sous forme 𝑿𝑶 comme : 𝑩 , 𝑴𝒈𝑶 , 𝑪𝒂𝑶 …

c. Familles des halogènes :

Elle rassemble les éléments de la septième colonne.

Exemples : Fluor F , Chlore Cl .....

Ils ont 7 électrons sur leur couche externe et vont donc facilement en gagner un pour former des ions sous forme 𝑿- : F-, Cl-

- Ils forment des molécules binaires sous forme 𝑿𝟐 comme : 𝑭𝟐 et 𝑪𝒍𝟐 ….

d. Familles des gaz rares :

Elle contient les éléments de la huitième colonne.

Exemples : Hélium He , Néon Ne , Argon Ar …….

- Ils sont stables car leurs couches externes sont saturées.

- Ils se caractérisent par une très grande stabilité chimique, incolores à l'état naturel.

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Application 1 :

1. Le magnésium Mg est dont le numéro atomique est égal à 12.

a. Ecrire la formule électronique de l’atome de magnésium.

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b. Quelle est sa couche externe ?

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c. Sur quelle ligne du tableau de la classification périodique se trouve-t-il ?

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d. A quelle colonne du tableau de la classification périodique appartient-il ?

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2. Le béryllium Be est un élément chimique placé juste au-dessus du magnésium dans le tableau de la classification

périodique.

a. En déduire la formule électronique de l’atome de béryllium et le numéro atomique de cet élément.

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b. Un atome de béryllium à un nombre de masse A = 9. Combien comporte-t-il de protons.de neutrons et d’électrons.

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Application 2 :

L’atome de magnésium Mg se trouve dans deuxième colonne et la troisième période.

1. Donner le numéro atomique Z de cet atome.

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2. Donner la configuration électronique de l’atome de magnésium.

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3. Combien d’électrons possède l’atome de magnésium sur sa couche externe.

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Application 3 :

La couche électronique externe d'un atome est la couche (M). Elle comporte 1 électron.

1. Dans quelle ligne et quelle colonne de la classification périodique se situe l'élément chimique correspondant ?

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2. Donner son numéro atomique et l'identifier.

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3. Quel ion monoatomique est susceptible de se former à partir de cet atome ? Justifier.

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4. Citer deux éléments appartenant à la même famille. Nommer cette famille.

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5. Comparer les propriétés chimiques de ces éléments.

………………………………………………………………………………………………………………………………… Application 4 :

Un cation a pour formule électronique (K)2 (L)8.

1. Est-il stable ? Pourquoi ?

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2. Sachant qu'il porte une seule charge élémentaire, déterminer la formule électronique de l'atome dont il dérive et identifier

l'élément correspondant.

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3. Donner les numéros de colonne et de ligne (période) de cet élément dans le tableau de classification périodique.

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