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MODULE1 – LA MATIÈRE ET LES
LIAISONS CHIMIQUES
CHAPITRE 1 –LES ÉLÉMENTS ET LE
TABLEAU PÉRIODIQUE
1.1 – La nature des atomes
1.2 – Le tableau périodique
1.3 – Une explication des tendances périodiques
1.1 – La nature des atomes
D’où vient le concept de l’atome?
Il y a plus de 2500 années, les grecs dont Aristote,
Démocratie et autres, ont discuté de la définition de la
matière. Aristote a parvenu à établir que la matière
était indivisible et a conçu la notion d’atomos - ou
l’atome
Au début du XIXe siècle, un scientifique établit le
premier modèle de l’atome
Élaborer un modèle
jj
Élaborer un modèle
jj
Élaborer un modèle - Thompson
jj
Élaborer un modèle
jj
Élaborer un modèle
jj
Élaborer un modèle
jj
Diagramme de Lewis
Rappel : - Diagramme Bohr-Rutherford
Exemple : - 2e période du tableau périodique
Diagramme de Lewis
Dans les diagrammes de Lewis, on représente seulement les e- de valence
Symbole chimique au centre
Les points autour représentent les e- de valence
Note : - On ajoute les électrons dans le sens de l’horloge, un point a chaque point cardinal premièrement et ensuite on complète la paire selon le cas
Diagramme de Lewis
Exemple
K Cl
Le noyau de l’atome
Le noyau de l’atome est constitué de proton et de
neutron.
Notation chimique
S
Le numéro atomique, Z, représente le nombre de proton et d’électron dans un atome neutre
Le nombre de masse, A, représente la somme du nombre de protons et du nombre de neutrons.
Donc, le # de neutrons = # de masse - # de protons, N = A - Z
Notation chimique
Exemple
Les isotopes et la masse atomique
Tous les atomes neutres d’un même élément ont le
même nombre de protons et d’e- mais le nombre de
neutrons peut varier.
Isotope : - les atomes d’un élément qui ont le même
nombre de p+ mais différent nombres de neutrons
Les isotopes et la masse atomique
Exemple – Oxygène
Les isotopes et la masse atomique
Différents isotopes d’un même élément ont des
propriétés chimiques semblables mais leurs masses
sont différentes.
Certains isotopes sont plus instables que d’autres.
Le noyau a tendance à se désintégrer, libérant de
l’énergie et des particules subatomiques.
Ex. - Isotopes d’uranium → son noyau est instable
et se désintègre et libère de la radioactivité
Un radio-isotope est un isotope qui est radioactifs.
La masse atomique moyenne
Dans un tableau périodique, pour désigner la masse atomique d’un élément qui a plusieurs isotopes, on utilise la masse atomique moyenne. La quantité relative de chaque isotope présent dans un élément peut être exprimée en % ou en décimal.
La masse atomique moyenne de Mg
= 24g(0,79) + 25g(0,10) + 26g(0,11) = 24.31g
Exercice de pratique en classe
p.14 - #2 et 5
p.19 - #1 à 3
1.2 – Le tableau périodique
Le tableau périodique moderne est une version modifiée de celle proposée par Dimitri Mendeléiev au 19e siècle.
Les caractéristiques du tableau périodique moderne
La loi périodique : - les propriétés chimiques et physiques des éléments se répètent de façon régulièrement lorsque les éléments sont ordonnés selon leur numéro atomique.
Le tableau périodique
Un tableau périodique est représenté en
rangée et colonne
Période : - rangée du tableau périodique (7
rangée) correspond au nombre de couches électronique
Famille (groupe) : - colonne du tableau périodique
(1 à 18) les éléments ont la même # d’électrons de valence
Le tableau périodique
Le
Les catégories du tableau périodique
Dans un tableau périodique, on regroupe les
éléments selon leurs propriétés ou par bloc.
On utilise des codes de couleurs pour distinguer les
différentes catégories.
Les catégories du tableau périodique
a) Par
propriétés
Par bloc
Les éléments représentatifs
Les familles 1, 2 et 12 à 18 sont les éléments représentatifs. Ils sont les électrons les plus abondants sur la terre et ils ont des propriétés physiques et chimiques variées
Les éléments de transition
Les familles 3 à 11 sont les éléments de transition, parfois appelés métaux de transitions. Certains atomes de ce groupe peuvent avoir jusqu’à 18 électrons de valence.
Les éléments de transition internes
Ils sont les éléments qui se retrouvent entre les familles 3 et 4 en bas du tableau périodique. Ils sont les lanthanides et les actinides.
Exercice de pratique en classe
p. 30 - #3, 7, 9, 10
1.3 – Une explication des tendances
périodiques
Le rayon atomique
Le rayon atomique représente la distance entre le centre
de l’atome et la limite à l’intérieur de laquelle les
électrons se trouvent 90% du temps.
Le rayon atomique
Période (rangé) - Le rayon atomique augmente de
droit à gauche dans une période
Le rayon atomique
Groupe (colonne) – le rayon atomique augmente du
haut vers le bas dans chaque groupe puisque des
couches d’é- sont ajoutées
Synthèse de rayon atomique
cc
Énergie d’ionisation
Énergie d’ionisation : - C’est l’énergie nécessaire pour vaincre la force d’attraction exercée par le noyau et arracher un e- à un atome.
Un ion est formé lorsque l’atome capte ou cède des e-. Ion -, capte un e- = anion
Ion +, cède un e- = cation
Les métaux ont tendances à céder des e-
Les non-métaux ont tendances à capter des e-.
Énergie d’ionisation
Période (rangé)- L’énergie d’ionisation
augmente de gauche à droite
L’attraction du noyau sur ses e- ↑ car il y a plus de
charge +
Énergie d’ionisation
Groupe (colonne) - L’é d’i augmente bas à haut
dans chaque groupe
Plus il y a d’e-, plus il s’éloigne du noyau, plus c’est
facile des enlever
Synthèse d’énergie d’ionisation
cc
Affinités électronique
C’est une mesure de la variation d’énergie qui se
produit lorsqu’un électron s’ajoute à la couche
périphérique d’un atome pour former un anion (ion -
ve)
Affinités électronique
C
Synthèse de l’affinité électronique
L’affinité électronique est moins systématique que l’énergie d’ionisation ou du rayon atomique mais il y a des tendances générales
L’électronégativité
L’électronégativité d’un atome : - est une mesure de
sa capacité d’attirer les électrons d’une liaison
chimique. C‘est une propriété de l’atome.
On utilise le symbole, EN, pour désigner
l’électronégativité. Chaque élément possède une
électronégativité.
L’électronégativité
L
Exercice de pratique en classe
p.40 - #2, 4, 9, 13