Les atomes, les éléments et le tableau périodique
Les Éléments
■ Un type de substance pure qu’il est impossible de décomposer en parties plus simples par des moyens chimiques ordinairesHydrogène
Chlore
NéonOxygène
Or
Les Composés
■ Une substance pure composée de deux ou plus éléments qui se combinent chimiquement (Ex: l’eau est un composé de 2 éléments: hydrogène et oxygène)L'Eau
Le Sel
Monoxyde de Carbone
L’Histoire des Atomes et Eléments
Philosophes Grecs – toute matière
se compose d’une combinaison de quatre éléments
(aucune recherche)
AIR
EAU FEU
TERRE
Chaud
Sec
Hum
ide
Froid
CROYANCES■ AIR + FEU = CHAUD
■ AIR + EAU = HUMIDE
■ FEU + TERRE = SEC
■ TERRE + EAU = FROID
L’Histoire des Éléments■ Les Croyances duraient jusqu’à le 17e siècle –
populaire
■ Au même temps, les alchimistes faisaient les expériences pratiques
■ ALCHIMISTES – ½ pharmaciens ½ mystiques
Les Alchimistes
■ Croyaient que les métaux pouvaient se transformer en or
■ Beaucoup de sécrètes, codes, et symboles
Les Alchimistes
■ Essaient d’analyser: ❑ L’or ❑ L’argent
❑ Le Cuivre (copper) ❑ Le Mercure
❑ Le Plomb (lead) ❑ L’Étain (tin) ❑ Le Fer (iron)
– la science doit s’appuyer (be supported by) des preuves expérimentales
Sir Francis Bacon
(1561- 1626)
– 1661 – a publié : “The Skeptical Scientist” – décrivait les
éléments comme de simples corps qui ne se mélangent pas
Robert Boyle
(1627-1691)
■ A précisé quelles matériaux étaient des éléments et quelles matériaux étaient les composés
Boyle Cont...
■ a crée la définition moderne des éléments
■ a identifié 23 substances pures connus comme éléments (concentrait sur la masse)
Antoine Lavoisier
(1743 - 1794)
■ a inventé une pile. ■Fournissait une source de courant électrique
Allesandro Volta
(1745-1827)
■ Il a isolé du potassium, du sodium, du magnésium, du calcium, du strontium et du barium.
■ Sa méthode s’appelait l’électrolyse (il a utilisé un courant électrique)
Humphrey Davy
(1778-1829)
■ A divisé les composés en éléments ■ Loi de Proportions Définies – les
composées sont des substances pures qui contiennent 2+ éléments combinées dans les proportions spécifiques
Joseph Proust
(1754 - 1826)
L’Eau Pure■11% hydrogène ■89% oxygène
La théorie particulaire de la matière■ Toute matière est constituée de très petites particules ■ Toutes les particules d’une substance pure sont pareilles.
Des substances différentes sont faites de particules différentes
■ La plus haute la température, le plus vite les particules se déplacent.
■ Les particules sont toujours en mouvement. À mesure qu’elles gagnent en énergie, leur mouvement s’accélère
■ Les particules d’une substance s’attirent l’une l’autre. La puissance de la force d’attraction dépend du type de particule
Loi vs ThéorieLoi – décrit et résume
ce qui arrive
Théorie – une façon imaginative d’expliquer pourquoi un phénomène se produit
Création d’un pamphlet sur les théories de l’atome
John Dalton JJ Thomson Ernest Rutherford Niels Bohr
•La theorie de l’atome
•La technologie utilisée pour supporter leur travail
•Diagramme du modèle
•Pourquoi la théorie n’a pas eu du succès
Tu dois inclure:Les modèles de la structure de l’atome
LES ATOMES ET LE STRUCTURE ATOMIQUE
Atome Noyau Proton Neutron Électron
NoyauÉlectrons
Protons Neutrons
QU’EST-CE QUE C’EST UNE ATOME?
o La plus petite partie d’une élément.
o Composée d’un noyau centrale entouré par 1+ électrons
Noyau
Électrons
QU’EST-CE QUE C’EST LE NOYAU?
o La partie centrale de l’atome.
o Composé des protons et neutrons.
o La majorité de la masse d’une atome.
QU’EST-CE QUE C’EST UN PROTON?
o Une particule qui possède une charge positive.
o Se trouve dans le noyau.
QU’EST-CE QUE C’EST UN NEUTRON?
o Une particule neutre (non chargé)
o Se trouve dans le noyau.
QU’EST-CE QUE C’EST UN ÉLECTRON?
o Une particule qui possède une charge négative.
o Se trouve en orbite autour du noyau.
Les Éléments
et le Tableau
Périodique
Pouquoi est-ce que le tableau périodique est important à moi?
■ Le tableau périodique est l’outil le plus important pour un chemiste.
■ Il organize beaucoup d’information à propos de tout les éléments connus au monde.
Les Éléments
■ Les substances pures qui sont impossible de décomposer en parties plus simples
Sodium BromeAluminum
Les Éléments
Les éléments sont composées d’une type d’atome seulement.
hydrogène
Avant le tableau périodique… …
■ …un vrai désastre!!! ■ Aucune organisation des
éléments. ■ Imagine d’aller à la
grocerie sans de l’organisation?!
■ Difficile à trouver de l’information.
■ La chimie ne faisait aucune sense.
•Le père du table périodique
•Durant le 19e siècle, beaucoup d’éléments étaient découvertes.
•1869 - Mendelev les a organisé en ordre croissante (de leurs masses atomiques)
•Il a laissé les espaces vides pour les éléments qui n’étaient pas encore découverts.
•Il a utilisé les rangés et des colonnes.
DIMITRI MENDELEIVE
■ Les éléments commencent tous avec une lettre majuscule, puis s’il y a une autre lettre, elle sera minuscule.
■ Les scientifiques ont identifié 92 éléments présentes naturellement, et ils ont aussi crée 28 autres éléments.
■ Les éléments sont organisés dans le Tableau Périodique
Les Caractéristiques
Les Métaux■ La majorité des éléments sont des métaux.
■ Brillants (shiny)
■ Bonnes conducteurs du chaleur et de l’électricité
■ Hautes masses volumiques
Les Métaux■ Ductiles
■ Malléables
■ On peut facilement former des fils (wires) ou plaques (sheets)
■ Vont rouiller
Les Non-Métaux■ Basses masses volumiques
■ Fondent (melt) aux basses températures
■ Pas/peu malléable
■ Fragiles; cassent facilementSouffre
Les Non-Métaux
■ Coté droite du tableau périodique
■ Surface terne (dull)
■ Mauvaises conducteurs du chaleur et de l’électricité
Les Métalloides■ Possèdent quelques propriétés des métaux et
quelques propriétés des non-métaux (dépendant de quelle métalloide)
■ Peuvent être brillants ou ternes
■ Facile à changer leur forme
■ Conduction – entre des métaux et non-métaux
Le Tableau Périodique■ Les éléments sont ordonnées dans
les rangées (horizontales) et colonnes (verticales).
! Une rangée s’appelle une période
! Il y a 7 périodes ☺
C’est quoi dans chaque carré?■ Les différents tableau
périodique ont une variété d’information mais normalement, ils incluent: ■ Le nombre atomique ■ Symbole ■ Masse atomique ■ Le nombre d’électrons de
valence ■ L’état de la matière à la
température ambiante
Les Groupes/Familles à Une colonne s’appelle une groupe
ou une famille à Il y a 18 groupes/familles
Le Tableau Périodique
■ 7 rangées appelées les 7 PÉRIODES
■ 18 colonnes appelées les FAMILLES
La Nomenclature des Éléments■ Les éléments sont nommés dans la langue
maternelle du scientifique qui les a découvertes.
■ Ex: Fer (iron) utilise le symbole Fe car c’est Ferrous en Latin
■ Ex: Mercure (mercury) utilise le symbole Hg car c’est Hydrargyrum en Grec
La Nomenclature des Éléments■ Chercher les symboles des éléments suivantes:
■ Chrome
■ Calcium
■ Sodium
■ Oxygène
■ Chlore
■ Hydrogène
Cr
Ca
Na
H
Cl
O
La Nomenclature des Éléments■ Chercher les noms des symboles suivantes:
■ Cu
■ Ne
■ N
■ Mg
■ U
■ Au
Cuivre
Neon
Azote
Manganèse
Uranium
Or
Les familles dans le tableau périodiques
■ Les éléments dans le tableau périodique peut être groupés dans des familles selon leurs propriétés chimiques.
■ Chaque famille a un nom spécifique.
Les éléments qui sont dans la même famille se ressemblent beaucoup et ont des propriétés chimiques communs.
Les Familles
Pour la plupart, les familles sont les 18 colonnes dans le tableau périodique. Il y a 10 catégories: *Les Alcalins * Les Terres rares *Les Alcalino-Terreux (Les actinides/Les lanthanides) * Les Métaux en Transition * Terreux * Les Carbonides * Les Azotides * Les Sulfurides * Les Halogènes * Les Gaz Rares/Les gaz nobles/Les gaz inertes
Hydrogène■ Hydrogène est une famille
toute seule. ■ Hydrogène est un gaz réactive
et diatomique . ■ Hydrogène était responsible
pour l’explosion du Hindenberg.
■ Hydrogèene est en train d’être explorer comme source altérnative pour les automobiles.
Hydrogène■ L’hydrogène est en haut de la famille A1 mais n’est
pas un membre de cette famille. ■ C’est un gaz à la température ambiante. ■ Il possède un proton et un électron et n’a qu’un
couche d’électrons. ■ Hydrogène a besoin de 2 électrons afin de remplir
dans sa couche d’électrons. Donc, il se lie souvent avec un autre atome d’hydrogène afin de devenir stable.
Les métaux alcalinsGroupe 1 ■ La famille alcaline est trouvé dans le premier
colonne dans le tableau périodique. ■ Groupe 1 sont tous les métaux doux et
“silvery” ■ Hydrogène n’est pas un membre car il est un
non- métaux. ■ 1 électrons dans sa dernière couche. ■ Très réactive, surtout avec l’eau. ■ Conducteur d’électricité ■ Si doux, il peut être coupé avec un couteau.
Les métaux alcalins■ Ils sont les métaux les
plus réactive du tableau. ■ Les métaux alkalins ne
sont jamais trouvé en forme seule dans la nature. Ils sont toujours liés avec un autre éléments pour le rendre stable.
Qu’est-ce que ça veut dire d’être réactive?■ On va être en train de décrire les éléments selon leur réactivité. ■ Les éléments qui sont réactive se lie facilement avec d’autre
éléments afin de créer des composés. ■ Quelques éléments sont seulement trouvés dans la nature liée
avec d’autres éléments. (ie. Sodium) ■ Qu’est-ce qui fait un élément réactive?
■ Un couche d’électrons incomplète. ■ Tout les atomes (sauf hydrogène) veut avoir 8 électrons dans leurs
dernière couche d’électrons. Ceci s’appelle la règle de l’octet. ■ Les atomes si lient jusqu’au moment où la couche d’électrons est
complète. Les atomes avec peu d’électrons de valence vont les perdre durant la réaction chimique. Les atomes avec 6,7,ou 8 électrons de valence gagnent des électrons durant la réaction chimique .
5
Les métaux alcalino-térreux Groupe 2 ■ 2 électrons dans leur
dernière couche d’électrons
■ Blanc et malléable ■ Réactive, mais moins que les
métaux alcalines ■ Conducteur d’électricité . ■ Plusieurs des élements sont
des nutrients minéraux (comme Mg et Ca)
Les métaux de transitionGroupe au milieu du
tableau
● Bonne conducteur de la chaleur et d’électricité
● Certains sont utilisé pour les bijoux.
● Les métaux de transition peuvent mettre jusqu’à 32 électrons dans leurs deuxiième dernière couche.
● Peut se lier avec plusieurs éléments dans une variété de forme.
Les métaux de transition■ Les éléments dans les
groupes 3-12 ■ Moins réactive et plus
dure. ■ Aussi souvent utilisé dans
la construction. ■ Des métaux utilisé
comme “des métaux”
Les métaux de transition
■ Les composés formées avec les métaux de transition sont souvent très brillantes et souvent utilisé dans afin de colorier la peinture.
■ Ils ont 1 ou 2 électrons de valence qu’ils perdent quand ils se lient avec d’atomes.
■ Plusieurs métaux de tarnsition se combinent chimiquement avec oxygène afin de former des composés appellé des oxides.
Les Terreux Groupe 13 ■ 3 électrons dans la
dernière couche ■ La plupart sont des
métaux ■ Bore est un metalloïde. ■ Aluminium était une fois
rare et chère et maintenant c’est un métal “jetable”. C’est le métal le plus abondante dans la croûte terrestre.
La croûte terrestre
Les carbonides Groupe 14 ■ 4 electrons dans la
dernière couche d’électrons
■ Contient des métaux ,des non métaux et des métalloïdes.
■ L’élément carbon est “la base de vie”. Il y a tout une branche de chimie au sujet des composées carbone appellée la chimie organique.
Les carbonides
■Contient des élements important à la vie et aux ordinateurs. ■Silicon et Germanium sont des semiconducteurs très importants.
Les azotides
Groupe 15 ■Cette groupe est nommée d’après l’élément qui se composent plus que 78% de l’atmosphère- azote (N). ■Cette famille contient des métaux, des non métaux et des non-métaux. ■Les atomes des azotides ont 5 électrons de valences. Ils partagent des électrons lorsqu’il se lient.
Les sulfurides Groupe 16 ■Les éléments dans cette famille ont 6 électrons de valence. ■Plusieurs des éléments dans cette famille partage des électrons lorsqu’il forment des composés. ■Oxygène est l’élément en plus abondance dans la croûte de la terre. C’est très réactive et se combine avec presque tout les éléments.
Les sulfurides
■Plusieurs éléments qui contient du souffre. (S) ■Par exemple, l’aile, les oeufs pourri et les mouffettes etc
Les Halogènes
■ Les éléments dans cette famille sont fluor, chlore, bromine, iode et astatine.
■ Les halogènes ont 7 électrons de valence , qui explique pourquoi ils sont les non –métaux et plus réactive. Ils ne sont pas trouvé libre dans la nature.
Les atomes d’halogène n’ont besoin de gagner qu’un seul atome afin de remplir leurs dernière couche d’électrons. Ils réagissent avec des métaux alcalines afin de former des sels.
Halogènes
■Utilisé dans les déinfectants (Cl) et afin de rendre les dents plus forts(F).
Les gaz nobles/rares/inertes Groupe 18 ■TRÈS non réactive ■Utilisé dans les affiches néon. ■Utilisé dans les gonflables après les problèmes d’Hindenberg ■Ils ont une dernière couche d’électrons pleine. ■En petit quantité dans l’atmosphère de la Terre.
Les Terres rares
■ Il y a plusieurs éléments qui se composent les lanthanides et les actinides.
■ Un élément dans la série des lanthanides et tout les éléments dans la série actinides sont transuranien, qui veut dire synthétique ou créer par l’humain.
■ Certains éléments sont radioactive.
Bingo des
Éléments!!!!!!
La clée au tableau périodique
Les éléments dans le tableau périodique sont organisé selon leur nombre atomique, le nombre entier illustré dans le carré.
La clée au tableau périodique
■ Le nombre atomique fait référence au nombre de protons et aussi le nombre d’électrons dans l’élément.
■ Par exemple, hydrogène a 1 proton, et donc son nombre atomique est 1.
■ Le nombre atomique est unique à l’élément. Chaque élément a son propre numéro atomique.
■ Les Éléments sont organisées selon leurs numéros atomiques (chercher en haut à droite)
■ Déterminer les numéros atomiques des éléments suivantes:
• Hydrogène * Lithium • Béryllium * Californium • Néon * Plomb
984
31
10 82
Les Numéros Atomiques
■ Chercher les numéros atomiques des éléments suivantes:
■ Tungstène
■ Plomb (lead)
■ Xénon
■ Fluor
74
82
54
9
Les Numéros Atomiques
■ Chercher les éléments qui correspondent aux numéros atomiques suivantes:
■ 16
■ 33
■ 98
■ 102
Phosphore
Arsenic
Californium
Nobélium
N’oublier pas!
■ Les atomes sont composées d’un noyau ( protons et les neutrons) et électrons.
Noyau
Les Masses Atomiques
■ La masse totale des protons et neutrons dans un atome.
■ mesurés en unités de amu (atomic mass unit) (u)
■ Proton: masse est
■ Neutron: masse est
■ Électron: masse est
1 u
1 u
0 u
H Fe1,01
55,85
1
26
La masse atomique est 1
La masse atomique est 56
La quantité d’électrons
est toujours la même que
la quantité de
Ex: Lithium (Li)
■Masse atomique est 7 ■Nombre atomique de 3 Cela veut dire 3 protons et 3 électrons
Masse atomique – le nombre atomique = # de neutrons
■On ne tient pas compte de la masse des électrons (Rappeler: 99% de la masse d’une atome vient du noyau ) ■Donc, Li a 4 neutrons.
Révision!! ☺
■ Le numéro atomique et la masse atomique sont complètement différentes.
■ # atomique = # de protons (détermine le placement dans le tableau périodique)
Masse atomique = # protons + # neutrons
■ Les deux sont données dans le tableau
Calculer le nombre de neutrons
Le nombre de neutrons peuvent être trouver par:
■Masse atomique – le nombre atomique = # de neutrons
■ Le Numéro Atomique deKrypton (Kr) est 36.
■ Kr - 36 protons (alors) – 36 électrons
■ # de Neutrons = 84 – 36
# de Neutrons = 48 neutrons
La masse
atomique est
toujours
arrondie!! **
Les Questions:
ÉlémentNuméroAtomique
Masse Atomique
Fluor
Ta
Azote
Kr
9 19
73 181
7 14
36 84
La Notation Atomique Standarde
XMasse
Atomique
Numéro
Atomique
La Notation Atomique Standarde■ Aluminium
■ Calcium
■ Chlore
■ Fluore
Al27
13
F
4020
Cl3517
Ca
19
9
La Notation Atomique Standarde■ Hélium
■ Magnésium
■ Azote
■ Oxygène
He4
2
O
2412
N147
Mg
16
8
La Notation Atomique Standarde■ Phosphore
■ Potassium
■ Soufre
■ Sodium
P31
15
Na
3919
S3216
K
23
11
Les Protons et les Electrons
■ Les atomes doivent avoir la même quantité de protons et électrons.
La Quantité de Protons = Le Numéro Atomique
La Quantité d’Électrons = La Quantité de Protons
# de Neutrons = Masse Atomique - # Atomique
Vanadium■ Protons?
■ Électrons?
■ Neutrons? (51 – 23)
23
Vanadium
V
23
23
28
50,94
Ruthenium■ Protons?
■ Électrons?
■ Neutrons? (101 – 44)
44
Ruthenium
V
44
44
57
101,07
Plomb
■ Protons?
■ Électrons?
■ Neutrons? (207 – 82)
82
82
125
Question d’examen
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