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Le tableau périodique (TP) Mendeléiev (1834-1907) a classé les éléments connus par ordre croissant de masses atomiques.  Les éléments ayant des propriétés similaires se retrouvaient dans la même colonne. Aujourd’hui les éléments y sont classés en fonction de leur numéro atomique. Des options modernes!
Selon la loi périodique (périodique:  qui se répète à intervalles réguliers ex. un calendrier), en effet, les propriétés chimiques et physiques des éléments se répètent de façon régulière et périodique lorsque les éléments sont ordonnées d’après leur numéro atomique. Une famille a les m êmes propriétés chimiques.  Ex.  Les métaux alcalino-terreux réagissent à l’eau.
Indice:  que représente le numéro atomique? Indice:  faites des diagrammes de Lewis Ce sont les électrons de valence qui déterminent la réactivité . Qu’est-ce qui est en commun entre les éléments en période? Même nombre de couches. Ra Ba Sr Ca Mg Be Ra: Ba: Sr: Ca: Mg: Be: Ne F O N C B Be Li 88 Ra 56 Ba 38 Sr 20 Ca 12 Mg 4 Be
La masse En quelle direction la masse augmente-t-elle en famille (vertical) et en période (horizontal) du TP (les flèches sont toujours en direction de la valeur la plus grande). Pouvez-vous trouver des anomalies? Co  ->  Ni Te -> I  plusieurs anomalies Pourquoi? ↑  #p et ↑ #n
Remarquez-vous qu’il n’y a pas d’anomalies en famille?  Pourquoi? ↑  # couches donc  ↑  # p Comment ces anomalies peuvent-ils exister? Les isotopes (un atome du même élément ayant un nombre différent de neutrons et donc une masse différente). Est-ce que la réactivité des isotopes du même élément est semblable? Oui.  Pourquoi? Même nombre d’électrons.  Ce sont les électrons qui déterminent la réactivité.
La masse expliquée par Dalton 1 μ 1 μ Aujourd’hui, l’unité de base est 1/12 de la masse d’un  atome de C,  6 C 12  et donc un atome de C a une masse de 12 μ. un atome de He a une masse de 4 μ un atome de H a une masse de 1 μ un proton a une masse de ________(= 1x10 -34  g à  1x10 -32 g ce qui n’est pas pratique!) un neutron a une masse de _________ les masses sont relatives les unes aux autres et l’unité de base est le H avec une masse de 1.
La masse n’est pas un chiffre exact Ex.  Une famille canadienne a  une  moyenne  de 1.5 enfants. La masse trouvée au T.P. est la  moyenne  des masses des isotopes. Ces masses sont trouvées par un spectroscope.
Activité :  Avec le manuel (Handbook) de chimie vérifiez la moyenne des masses des isotopes de Ne.  La  notation chimique  donne la masse en super script et le numéro atomique en sous script. 10 Ne 20.2 Réponse (% x masse) + (% x masse) …= la masse trouvée au T.P. Q- Si les isotopes n’existent pas en quantités égales comment calculer la masse moyenne?
Les radio-isotopes Les radio-isotopes ont un noyau instable qui se désintègre spontanément. Lisez p38 info chimie ‘Chimie 11’ Cherchez la durée de vie dans le Manuel de chimie pour les isotopes suivants:   91 Pa 231 47 Ag 110 84 Po 194 Ce processus de désintégration nucléaire spontanée s’appelle la  radioactivité .
Devoir :  lire p166 Exercices p167 #1-4  ‘Chimie 11’ Les réponses se trouvent à la page 194
Les tendances du tableau p ériodique La réactivité Les flèches sont toujours en direction de la valeur la plus grande. On ne réagit pas En quelle direction pour les métaux? En quelle direction pour les non métaux?
Pourquoi ces tendances de réactivité? hyperlink Le rayon atomique  fig p49 « Chimie 11 » Un rayon typique est de 0.05 nm ( = 5 x 10 -8  mm ).
En famille (verticalement) -↑ # de couches En période (horizontalement) - ↓ # p et d’é - ↓ attraction électrique Indice:  En famille commencez avec le nombre de couches et en période commencez avec le nombre de protons. Pourquoi?
Exercice en classe P52 « Chimie 11 »  #7 (réponses p63) a-e un partenaire répond et l’autre vérifie la réponse. f-j changer de rôle
Graphique du rayon atomique picomètre =  1/1 000 000 000 000 d’un mètre (une mille milliard)! 1 x 10 -12 m Pourquoi un si grand changement ici? On ajoute un orbite ce qui augmente le diamètre Quels éléments se trouvent en haut? L’élément du début de chaque période. Pourquoi le diamètre base-t-il? Plus d’attraction électronique!
2.  La masse volumique Pour augmenter la masse volumique il faut augmenter la masse  ou  diminuer le volume. La masse dans le TP le rayon dans le TP la densité?   En période? La masse ↑ à droite et le rayon (volume) ↓ à droite.  La densité donc ↑  droite En famille? La masse et le rayon augmentent dans la même direction,  ↓.  Le volume augmente avec chaque nouvelle couche et la masse augmente avec l’addition de p et de n. Est-ce qu’un augmente plus qu’un autre? ?
Voir le tableau p50 « Chimie 11 » Divisez la masse d’un élément du TP par la rayon du tableau.  Ex. la famille des métaux alcalins. 6.9 23.0 39.1 85.5 155 190 235 248 0.045 0.121 0.166 0.345 La masse augmente plus que le volume.  Alors, D ->↓. Rb K Na Li Densité ( μ /pm) Rayon (pm) Masse ( μ ) Élément
3. L’énergie d’ionisation, EI  p53 « Chimie 11 » * Après cet unité, vous allez utilisez EI pour expliquer des choses et on va se comprendre. Na• , le sodium, veut perdre un électron.  Il faut de l’énergie pour vaincre la force d’attraction au noyau positif. L’énergie d’ionisation est le montant d’énergie qu’il faut pour arracher un électron de la couche de valence des atomes (ce qui crée un ion).
Cette énergie est mesurée en kilojoules par mole, KJ/mol unité d’É quantité de substance  ex.  # de particules Est-ce que l’électron le plus proche ou le plus loin du noyau a plus d’énergie? Plus loin car:  ↑ distance ↓ force d’attraction  ↑  mvt (É cinétique)
Il faut donc moins d’EI pour enlever les électrons de valence. En quelle direction augmente l’EI en famille? En période? En famille:  ↑  car ↓ distance au noyau ↑ force d’attraction ↑ EI En période:  -> car ↑ #p et é ↑ force d’attraction ↓ distance au noyau ↑ EI EI
Travail en classe:  p55 « Chimie 11 » #8-9 (réponses p63) Devoir:  Le graphique de l’EI
L’affinité électronique  p57 « Chimie 11 » C’est le changement d’énergie lorsqu’on ajoute 1 électron.  C’est mesuré en KJ/mol. Si l’atome veut l’électron, de l’énergie est libérée (-).  Ex. -2 KJ/mol. Si l’atome ne veut pas l’électron, de l’énergie est absorbée (+).  Ex. +2 KJ/mol En quelles directions augmente l’affinité électronique sur le TP?
Car ↓ distance ↑ force d’attraction ↑ changement d’énergie pour le rendre stable. Pourquoi? Quelle élément et le plus réactif du TP?
Devoir:  Lisez p59 « Chimie11 » et répondez aux questions p60 #1-4.
5.  Points d’ébullition et de fusion -changement d’état seulement -liaisons intermoléculaires (entre les molécules) -en famille 1,2,6 et 7 seulement En quelle direction la température augmente-t-elle dans le TP? 1 et 2  ↓ rayon ↑ attraction 6 et 7  ↑ #p ↑ charge +  ↑  attraction aux électrons  d’une autre molécule  (g, l, s)
Est-ce que le point de fusion et plus élevé pour un composé ionique ou covalent? IONIQUE Pourquoi? Il y a une attraction électronique intermoléculaire qu’il faut vaincre avec de l’énergie (chaleur).
L’électronégativité, EN p70 « Chimie 11 » Le fluor veut gagner un électron. L’EN est le mesure relative de la capacité d’un atome à attirer des électrons. Pensez-vous que l’EN du F est plus haut ou plus bas que celle de l’O? du Cl? vérifiez p71
Expliquez pourquoi c’est plus haut pour le F et pourquoi c’est plus haut pour O comparé au Cl. ↓  distance au noyau ↑ force d’attraction  ↑  EI ↑ EN EN Sauf pour les gaz rares
Comment savoir les valeurs de l’EN?  Il faut un tableau d’EN.
Devoir à compléter pour la prochaine note:  p66-71 « Chimie 11 » à lire et à noter.
En conclusion  pour les tendances périodiques La masse le rayon  D EI EN pt de fusion atomique 1,2  6,7 ↓-> ↓← ↓-> ↑-> ↑-> ↑ ↓ Les métaux versus les non métaux:  Les métaux:  EI relativement basse car … ↓  #p ↓ force d’attraction ↑ rayon (↑ distance au noyau)  ↓force d’attraction Les non métaux:  EI relativement haute car… ↑  #p ↑ force d’attraction ↓ rayon ce qui ↑ encore la force d’attraction Et alors, une liaison ionique est créée. Trucs En famille commencez avec le # de couches. En période commencez avec le # de p  (période/proton = pp)
Bibliographie http://www.ourmetals.com/images/periodic/alkaline.jpg http://www.uncp.edu/home/mcclurem/ptable/ca_2.jpg http://image24.webshots.com/24/0/40/58/49904058cXPNye_ph.jpg http://www.juntadeandalucia.es/averroes/centros-tic/14002984/helvia/aula/archivos/repositorio/1500/1665/html/cazasistemaperiodico/mendeleiev.gif http://www.laetusinpraesens.org/musings/images/period_files/gyroscopic_r.jpg http://www.laetusinpraesens.org/musings/images/period_files/wikipedia_r.jpg http://www.laetusinpraesens.org/musings/images/period_files/mayan_r.jpg http://uh.edu/engines/jdalton2.jpg http://www.webelements.com/_media/periodicity/tables/line/atomic_radius.gif http://periodictable.com/Samples/009.6/s9s.JPG http://www.personal.kent.edu/~cearley/ChemWrld/compounds/salt.jpg http://202.114.88.54/g/web18/wangluo/webelements/webelements/properties/media/tables/intensity/electroneg-pauling.gif http://www.chem.wisc.edu/areas/reich/handouts/electronegativities.gif http://www.iamanangelchaser.com/processes/elemations/electronegativities.jpg http://www.dashboardwidgets.com/showcase/data/43/homerQuotes-1p2f.png http://l.yimg.com/fv/xp/hww_news/20090328/05/367107196.jpg http://www.rankopedia.com/CandidatePix/34557.gif http://www.cdli.ca/sampleResources/chem2202/unit01_org01_ilo03/1_mole_carbon.jpg

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Le Tableau PéRiodique (Tp)

  • 1. Le tableau périodique (TP) Mendeléiev (1834-1907) a classé les éléments connus par ordre croissant de masses atomiques. Les éléments ayant des propriétés similaires se retrouvaient dans la même colonne. Aujourd’hui les éléments y sont classés en fonction de leur numéro atomique. Des options modernes!
  • 2. Selon la loi périodique (périodique: qui se répète à intervalles réguliers ex. un calendrier), en effet, les propriétés chimiques et physiques des éléments se répètent de façon régulière et périodique lorsque les éléments sont ordonnées d’après leur numéro atomique. Une famille a les m êmes propriétés chimiques. Ex. Les métaux alcalino-terreux réagissent à l’eau.
  • 3. Indice: que représente le numéro atomique? Indice: faites des diagrammes de Lewis Ce sont les électrons de valence qui déterminent la réactivité . Qu’est-ce qui est en commun entre les éléments en période? Même nombre de couches. Ra Ba Sr Ca Mg Be Ra: Ba: Sr: Ca: Mg: Be: Ne F O N C B Be Li 88 Ra 56 Ba 38 Sr 20 Ca 12 Mg 4 Be
  • 4. La masse En quelle direction la masse augmente-t-elle en famille (vertical) et en période (horizontal) du TP (les flèches sont toujours en direction de la valeur la plus grande). Pouvez-vous trouver des anomalies? Co -> Ni Te -> I plusieurs anomalies Pourquoi? ↑ #p et ↑ #n
  • 5. Remarquez-vous qu’il n’y a pas d’anomalies en famille? Pourquoi? ↑ # couches donc ↑ # p Comment ces anomalies peuvent-ils exister? Les isotopes (un atome du même élément ayant un nombre différent de neutrons et donc une masse différente). Est-ce que la réactivité des isotopes du même élément est semblable? Oui. Pourquoi? Même nombre d’électrons. Ce sont les électrons qui déterminent la réactivité.
  • 6. La masse expliquée par Dalton 1 μ 1 μ Aujourd’hui, l’unité de base est 1/12 de la masse d’un atome de C, 6 C 12 et donc un atome de C a une masse de 12 μ. un atome de He a une masse de 4 μ un atome de H a une masse de 1 μ un proton a une masse de ________(= 1x10 -34 g à 1x10 -32 g ce qui n’est pas pratique!) un neutron a une masse de _________ les masses sont relatives les unes aux autres et l’unité de base est le H avec une masse de 1.
  • 7. La masse n’est pas un chiffre exact Ex. Une famille canadienne a une moyenne de 1.5 enfants. La masse trouvée au T.P. est la moyenne des masses des isotopes. Ces masses sont trouvées par un spectroscope.
  • 8. Activité : Avec le manuel (Handbook) de chimie vérifiez la moyenne des masses des isotopes de Ne. La notation chimique donne la masse en super script et le numéro atomique en sous script. 10 Ne 20.2 Réponse (% x masse) + (% x masse) …= la masse trouvée au T.P. Q- Si les isotopes n’existent pas en quantités égales comment calculer la masse moyenne?
  • 9. Les radio-isotopes Les radio-isotopes ont un noyau instable qui se désintègre spontanément. Lisez p38 info chimie ‘Chimie 11’ Cherchez la durée de vie dans le Manuel de chimie pour les isotopes suivants: 91 Pa 231 47 Ag 110 84 Po 194 Ce processus de désintégration nucléaire spontanée s’appelle la radioactivité .
  • 10. Devoir : lire p166 Exercices p167 #1-4 ‘Chimie 11’ Les réponses se trouvent à la page 194
  • 11. Les tendances du tableau p ériodique La réactivité Les flèches sont toujours en direction de la valeur la plus grande. On ne réagit pas En quelle direction pour les métaux? En quelle direction pour les non métaux?
  • 12. Pourquoi ces tendances de réactivité? hyperlink Le rayon atomique fig p49 « Chimie 11 » Un rayon typique est de 0.05 nm ( = 5 x 10 -8 mm ).
  • 13. En famille (verticalement) -↑ # de couches En période (horizontalement) - ↓ # p et d’é - ↓ attraction électrique Indice: En famille commencez avec le nombre de couches et en période commencez avec le nombre de protons. Pourquoi?
  • 14. Exercice en classe P52 « Chimie 11 » #7 (réponses p63) a-e un partenaire répond et l’autre vérifie la réponse. f-j changer de rôle
  • 15. Graphique du rayon atomique picomètre = 1/1 000 000 000 000 d’un mètre (une mille milliard)! 1 x 10 -12 m Pourquoi un si grand changement ici? On ajoute un orbite ce qui augmente le diamètre Quels éléments se trouvent en haut? L’élément du début de chaque période. Pourquoi le diamètre base-t-il? Plus d’attraction électronique!
  • 16. 2. La masse volumique Pour augmenter la masse volumique il faut augmenter la masse ou diminuer le volume. La masse dans le TP le rayon dans le TP la densité? En période? La masse ↑ à droite et le rayon (volume) ↓ à droite. La densité donc ↑ droite En famille? La masse et le rayon augmentent dans la même direction, ↓. Le volume augmente avec chaque nouvelle couche et la masse augmente avec l’addition de p et de n. Est-ce qu’un augmente plus qu’un autre? ?
  • 17. Voir le tableau p50 « Chimie 11 » Divisez la masse d’un élément du TP par la rayon du tableau. Ex. la famille des métaux alcalins. 6.9 23.0 39.1 85.5 155 190 235 248 0.045 0.121 0.166 0.345 La masse augmente plus que le volume. Alors, D ->↓. Rb K Na Li Densité ( μ /pm) Rayon (pm) Masse ( μ ) Élément
  • 18. 3. L’énergie d’ionisation, EI p53 « Chimie 11 » * Après cet unité, vous allez utilisez EI pour expliquer des choses et on va se comprendre. Na• , le sodium, veut perdre un électron. Il faut de l’énergie pour vaincre la force d’attraction au noyau positif. L’énergie d’ionisation est le montant d’énergie qu’il faut pour arracher un électron de la couche de valence des atomes (ce qui crée un ion).
  • 19. Cette énergie est mesurée en kilojoules par mole, KJ/mol unité d’É quantité de substance ex. # de particules Est-ce que l’électron le plus proche ou le plus loin du noyau a plus d’énergie? Plus loin car: ↑ distance ↓ force d’attraction ↑ mvt (É cinétique)
  • 20. Il faut donc moins d’EI pour enlever les électrons de valence. En quelle direction augmente l’EI en famille? En période? En famille: ↑ car ↓ distance au noyau ↑ force d’attraction ↑ EI En période: -> car ↑ #p et é ↑ force d’attraction ↓ distance au noyau ↑ EI EI
  • 21. Travail en classe: p55 « Chimie 11 » #8-9 (réponses p63) Devoir: Le graphique de l’EI
  • 22. L’affinité électronique p57 « Chimie 11 » C’est le changement d’énergie lorsqu’on ajoute 1 électron. C’est mesuré en KJ/mol. Si l’atome veut l’électron, de l’énergie est libérée (-). Ex. -2 KJ/mol. Si l’atome ne veut pas l’électron, de l’énergie est absorbée (+). Ex. +2 KJ/mol En quelles directions augmente l’affinité électronique sur le TP?
  • 23. Car ↓ distance ↑ force d’attraction ↑ changement d’énergie pour le rendre stable. Pourquoi? Quelle élément et le plus réactif du TP?
  • 24. Devoir: Lisez p59 « Chimie11 » et répondez aux questions p60 #1-4.
  • 25. 5. Points d’ébullition et de fusion -changement d’état seulement -liaisons intermoléculaires (entre les molécules) -en famille 1,2,6 et 7 seulement En quelle direction la température augmente-t-elle dans le TP? 1 et 2 ↓ rayon ↑ attraction 6 et 7 ↑ #p ↑ charge + ↑ attraction aux électrons d’une autre molécule (g, l, s)
  • 26. Est-ce que le point de fusion et plus élevé pour un composé ionique ou covalent? IONIQUE Pourquoi? Il y a une attraction électronique intermoléculaire qu’il faut vaincre avec de l’énergie (chaleur).
  • 27. L’électronégativité, EN p70 « Chimie 11 » Le fluor veut gagner un électron. L’EN est le mesure relative de la capacité d’un atome à attirer des électrons. Pensez-vous que l’EN du F est plus haut ou plus bas que celle de l’O? du Cl? vérifiez p71
  • 28. Expliquez pourquoi c’est plus haut pour le F et pourquoi c’est plus haut pour O comparé au Cl. ↓ distance au noyau ↑ force d’attraction ↑ EI ↑ EN EN Sauf pour les gaz rares
  • 29. Comment savoir les valeurs de l’EN? Il faut un tableau d’EN.
  • 30. Devoir à compléter pour la prochaine note: p66-71 « Chimie 11 » à lire et à noter.
  • 31. En conclusion pour les tendances périodiques La masse le rayon D EI EN pt de fusion atomique 1,2 6,7 ↓-> ↓← ↓-> ↑-> ↑-> ↑ ↓ Les métaux versus les non métaux: Les métaux: EI relativement basse car … ↓ #p ↓ force d’attraction ↑ rayon (↑ distance au noyau) ↓force d’attraction Les non métaux: EI relativement haute car… ↑ #p ↑ force d’attraction ↓ rayon ce qui ↑ encore la force d’attraction Et alors, une liaison ionique est créée. Trucs En famille commencez avec le # de couches. En période commencez avec le # de p (période/proton = pp)
  • 32. Bibliographie http://www.ourmetals.com/images/periodic/alkaline.jpg http://www.uncp.edu/home/mcclurem/ptable/ca_2.jpg http://image24.webshots.com/24/0/40/58/49904058cXPNye_ph.jpg http://www.juntadeandalucia.es/averroes/centros-tic/14002984/helvia/aula/archivos/repositorio/1500/1665/html/cazasistemaperiodico/mendeleiev.gif http://www.laetusinpraesens.org/musings/images/period_files/gyroscopic_r.jpg http://www.laetusinpraesens.org/musings/images/period_files/wikipedia_r.jpg http://www.laetusinpraesens.org/musings/images/period_files/mayan_r.jpg http://uh.edu/engines/jdalton2.jpg http://www.webelements.com/_media/periodicity/tables/line/atomic_radius.gif http://periodictable.com/Samples/009.6/s9s.JPG http://www.personal.kent.edu/~cearley/ChemWrld/compounds/salt.jpg http://202.114.88.54/g/web18/wangluo/webelements/webelements/properties/media/tables/intensity/electroneg-pauling.gif http://www.chem.wisc.edu/areas/reich/handouts/electronegativities.gif http://www.iamanangelchaser.com/processes/elemations/electronegativities.jpg http://www.dashboardwidgets.com/showcase/data/43/homerQuotes-1p2f.png http://l.yimg.com/fv/xp/hww_news/20090328/05/367107196.jpg http://www.rankopedia.com/CandidatePix/34557.gif http://www.cdli.ca/sampleResources/chem2202/unit01_org01_ilo03/1_mole_carbon.jpg