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