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En rangeant ses fiches, par masses atomiques croissantes, il est frappé par la
périodicité des propriétés chimiques qui se répètent à intervalles fixes, par ...
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SECONDE ACTIVITE CHIMIE CLASSIFICATION DES ELEMENTS
OBJECTIFS
Comment Mendeleïev a t-il procédé pour établir sa classification ?
Commet évoluent les rayons atomiques et la température débullition dans le tableau ?
Historique : le tableau de Mendeleïev.
Depuis l'Antiquité, l'homme a tenté de trouver une explication simple à la complexité de la matière qui l'entoure. Cette théorie fut délaissée progressivement à mesure que des techniques expérimentales de plus en plus perfectionnées pour étudier la matière et les phénomènes de l'univers physique ont été développées.
À mesure qu'augmentait le nombre d'éléments connus, les chimistes du XIXe siècle éprouvaient le besoin de les ordonner. L'année 1860 voit s'ouvrir à Karlsruhe (en Allemagne) le premier congrès International de Chimie.
On ne connaît, à l'époque, que 63 éléments (aujourd'hui on en connaît une centaine). Leurs propriétés physiques (solide, liquide,
métal
, température débullition..) et chimiques (Corps composé, réactions
) sont dans l'ensemble assez bien décrites, mais leurs masses atomiques molaires sont souvent floues,... Bref, la Chimie est à la fois en pleine expansion et en plein désordre.
En 1867, Mendeleïev est professeur de chimie à l'université de Saint Petersburg, et depuis plusieurs années, il prépare des fiches pour chaque élément sur lesquelles il indique la masse atomique molaire et les propriétés physiques et chimiques connues. En rangeant ses fiches, par masses atomiques croissantes, il est frappé par la périodicité des propriétés chimiques qui se répètent à intervalles fixes, par séquences successives. D'où l'idée de construire un tableau dans lequel il classe les éléments par masse croissante sur une même ligne et par corps composés chimiques similaires sur une même colonne.
Bien que la classification de Mendeleïev marquât un net progrès sur tous les autres essais de classification d'alors, il reste qu'elle contenait certaines anomalies dues à des masses atomiques encore mal déterminées à l'époque.
Pour respecter la loi périodique à laquelle Mendeleïev croyait fermement, il dut parfois modifier l'ordre déterminé par la progression des masses atomiques et laisser certaines cases vides. Il était persuadé qu'on finirait bien par découvrir les éléments manquants, (ces éléments correspondent aux éléments de masses atomiques relatives 68 et 70) Il va même jusqu'à prédire les propriétés de ces deux éléments manquants en se basant sur les propriétés des éléments voisins. Entre 1875 et 1886, ces deux éléments (gallium, germanium) furent découverts. Chacun possédait bien les propriétés prédites par le chimiste russe, ce qui confirmera le bien-fondé de sa théorie. Jusque là, très peu de scientifiques acceptaient les idées de Mendeleïev. Mais lorsque ces éléments prédits par ce dernier furent découverts, présentant de surcroît des propriétés très proches de celles qu'il avait prévues, les scientifiques reconnurent l'utilité de son tableau périodique.
Le tableau périodique reste, après un siècle, le plus important moyen de comparaison entre les éléments chimiques.
La classification périodique des éléments permet d'unifier un grand nombre de connaissances portant sur la matière.
Construction du tableau périodique : masse molaire et propriétés chimiques
Combien d'éléments étaient connus en 1860 à l'époque des travaux de Mendeleïev ? Et aujourd'hui ?
Quels sont les deux critères qui ont permis à Mendeleïev de classer les éléments chimiques dans un tableau ?
Certains éléments nont pas de corps composés : Lesquels ?
Construire le tableau périodique de telle sort que :
Les masses molaires atomiques soient dans un ordre croissant.
ET que les éléments nayant pas de corps composés soient dans une même colonne. (appeler le professeur)
Expliquer en quoi les corps composés du Béryllium et du Magnésium sont similaires
Expliquer en quoi les corps composés du Lithium et du Calcium ne sont pas similaires.
Quelles types de modifications a du effectuer Mendeleïev pour respecter la périodicité des propriétés chimiques ?
Donner 2 raisons qui autorisent ces modifications à lépoque ?
Quels sont les 3 éléments mal placés dans le tableau ? (justifier)
Les placer au bon endroit ? (appeler le professeur)
Donner une réaction chimique commune aux éléments de la colonne du fluor.
Donner une réaction chimique commune aux éléments de la colonne du Lithium
Donner une réaction chimique commune aux éléments de la colonne de lHélium.
Propriétés physiques
Gaz, liquide, solide, métaux
Réorganiser le tableau ((Sans changer le classement précédent) pour que les gaz se trouvent dans la partie droite du tableau. (appeler le professeur)
Le problème de lhydrogène
Quels sont les deux colonnes possibles ou lon peut placer lhydrogène ? Justifier
Le tableau périodique
IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIVIIIAHHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaBrKrQuelle propriété physique caractérise les cases grises.
Quelle propriété physique différencie les éléments séparés par le trait gras.
Rayon atomique, Température débullition
colonnecolonnecolonnecolonnecolonnecolonnecolonnecolonneI AII AII AIV AV AVI AVII AVIII Aéléments chimiquesligne 2LiBeBCNOFNeligne 3NaMgAlSiPSClArligne 4KCaGaGeAsSeBrKrligne 5RbSrInSnSbTeIXerayon atomique (pm)ligne 22051401179175659751ligne 32231721821461231099788ligne 4277223133122112103ligne 5288245200172153142132124température ébullition (°C)ligne 21342247240024197-196-183-188-246ligne 3883109025203267277445-34-186ligne 47591484160368559-153ligne 56881377207326031587988185-108
Comment évolue, à quelques exceptions près, le rayon atomique lorsque lon suit une ligne ?
Comment évolue, à quelques exceptions près, le rayon atomique lorsque lon suit une colonne ?
Comment évolue, à quelques exceptions près, la température débullition lorsque lon suit une ligne ?
Comment évolue, à quelques exceptions près, la température débullition lorsque lon suit une colonne ?
Germanium (Ge) et Gallium(Ga)
Pourquoi les découvertes du Gallium et du Germanium ont-elles permis au tableau dêtre accepté par les scientifiques ?
Prévoir les composés ioniques formés par le Germanium.
A laide des tableaux ci-dessus estimer le rayon atomique et la température débullition du Gallium et du Germanium ?
Sachant que le Gallium a été découvert par spectroscopie par le chimiste français Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran, proposer une origine du nom « Gallium (Il y a deux origines possibles)
Apprendre le tableau périodique par une phrase mnémotechnique
HéHéLili
Libérée,Bêle
BéttyBien
BoopChez
CourutNotre
NousOncle
OffrirFred
FriandiseNestor
NéfasteNapoléon
Mangea
Alègrement
Six
Poulets
Sans
Claquer
dArgent
Inventer une phrase pour retenir la 3° ligne.
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Dimitri Mendeleïev
(1834-1907)
