La classification périodique des éléments - publié le 06/03/2013

Thèmes abordés

Classification périodique des éléments, tableau périodique, propriétés expérimentales, degrés d'oxydation, métaux, non métaux

Résumé du document

On empile les électrons de l'atome en respectant les règles de remplissage.
A chaque électron ajouté, on se déplace d'une case vers la droite.
Lorsqu'on change de couche, on entame une nouvelle ligne (période).

Les anomalies de remplissage correspondent à la stabilité énergétique. Certaines peuvent s'expliquer plus facilement que d'autres.
On montre expérimentalement que la configuration soit de sous-couche à demi-pleine soit de sous-couche pleine, présente une énergie inférieure à ce que prévoit la théorie.

Extraits

[...] Zn, configuration en 3d10 4s2 3d10 4s0 Degré d'oxydation : +II = sous-couche 3d pleine pas de degré d'oxydation négatif car Zn est un métal Autres possibilités pour les éléments du bloc p : départ des électrons de la sous-couche np départ des électrons de la sous-couche ns ex. configuration en 3s2 3p4 3s2 3p0 Degré d'oxydation : +IV = sous-couche 3p vide 3s 3p Degré d'oxydation : +VI = sous-couches 3p et 3s vide 3s2 3p6 Degré d'oxydation : -II non métal) = isoélectronique de Ar Tous les degrés d'oxydation observés expérimentalement ne peuvent cependant pas être expliquer. Tous les degrés d'oxydation prédits ne sont pas observés expérimentalement (ex : Fe2+). La prédiction des degrés d'oxydation permet de prévoir les ions stables associés à l'élément. [...]

[...] Ce sont des éléments présentant uniquement un degré d'oxydation positif (oxydes, cations). Ils réagissent avec les acides. Les non métaux sont des solides, liquides ou gazeux, mauvais conducteurs thermiques et électriques. Ce sont des éléments des degrés d'oxydation positifs ou négatifs (anions). Ils ne réagissent pas avec les acides. Métaux Semi-métaux Non métaux L'hydrogène n'est pas considéré comme un métal. Règle de Sanderson : un élément est considéré comme un métal si le nombre de ses électrons sur la couche de nombre n le plus grand est inférieur ou égal au numéro de la période dans laquelle il se trouve Exception : 1H et 32Ge ex. [...]

[...] VII.Périodicité des propriétés expérimentales A. Charge effective des électrons de valence Atome polyélectronique : remplissage des couches et sous-couches électrons de valence séparés du noyau par les électrons des couches intérieures : écran σ chaque électrons "voit" une charge effective inférieure à la charge réelle = Z σ L'énergie des orbitales atomiques de valence est plus élevée lorsqu'il ya un fort écran et une faible attraction du noyau. L'énergie des orbitales atomiques de valence est plus basse lorsqu'il ya un faible écran et une forte attraction du noyau. [...]

[...] Rayons des atomes Rayon atomique : distance moyenne des électrons les plus externes au noyau Rayon covalent : moitié de la distance entre les noyaux au sein d'une molécule Rayon ionique : distance moyenne des électrons les plus externes au noyau quand l'atome porte une charge Les rayons atomiques et les rayons de valence correspondent au "volume" des orbitales. Les rayons varient de manière inverse à l'électronégativité. VIII.Conclusion Plus l'atome est électronégatif, plus les orbitales seront contractées autour du noyau. Ceci correspond à une énergie plus basse des orbitales. [...]

[...] Classification périodique des éléments I. Principe de construction du tableau périodique On empile les électrons de l'atome en respectant les règles de remplissage. A chaque électron ajouté, on se déplace d'une case vers la droite. Lorsqu'on change de couche, on entame une nouvelle ligne (période). ex. 3p 2s 1s H He Li Be B C N O F Ne : 1s1 : 1s2 : 1s2 2s1 : 1s2 2s2 : 1s2 2s2 2p1 : 1s2 2s2 2p2 : 1s2 2s2 2p3 : 1s2 2s2 2p4 : 1s2 2s2 2p5 : 1s2 2s2 2p6 II.Structure du tableau n Bloc s 1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s Bloc d 3d 4d 5d 6d Bloc f 4f 5f Bloc p 2p 3p 4p 5p 6p 7p 18 colonnes 8 colonnes Sur une période, on obtient : ns np ns np ns np Dans chaque case, on inscrit : [gaz rarefin période précédente] ns np ex. [...]