Chap V: LES ELEMENTS CHIMIQUES .


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1/29 Chap V: LES ELEMENTS CHIMIQUES Dernière mise à jour: Le 16 janvier 2006

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2/29 Plan du TP cours Rappel du modèle de l \'atome de la classe de seconde Qui an eu l \'idée de l \'atome? 1-Les grecs (V° siècle Av.JC) 2-Dalton (1776 - 1844) 3-Les expériences de Thomson et de Rutherford (1902 – 1909) Chap V: LES ELEMENTS CHIMIQUES L\'élément cuivre 1-Transformations chimiques de l\'élément cuivre 2-Qu\'est ce qu\'un élément ? L\'élément chimique. 1-Définition de l \'élément chimique 2-Les isotopes. 3-Notation III. Structure du cortège électronique 1-Qu\'est ce qu\'un électron? 2-Nombre d\'électrons. 3-Répartition en lounge chairs . Activité du chap V: « Association des éléments »

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3/29 Modèle de l \'atome pour la classe de seconde. Une représentation simplifiée est appelée modèle . Modèle de l \'atome: un noyau focal (10 - 15 m soit 10 000 fois in addition to petit que l \'atome) des électrons répartis en couches autour du noyau (10 - 10 m) du vide . (la structure de la matière est essentiellement lacunaire)

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4/29 Le noyau 1-Constitution. Le noyau est constitué de particules appelées des nucléons : des protons particules qui sont électriquement chargées positivement, dont la charge est q = 1,6.10 - 19 C des neutrons particules électriquement neutres.

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5/29 Le noyau 2 - Symbole du noyau. Le nombre de charge ou numéro atomique Z d \'un atome est le nombre de protons qu\'il contient. Le nombre de nucléons d \'un noyau est représenté standard la lettre A .

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6/29 Le nombre de neutrons N dans un noyau vaut donc N = A - Z Le noyau d \'un atome de symbole chimique X est représenté standard

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7/29 Le nuage électronique autour du noyau. Qu\'est ce qu\'un électron? L \'électron est une particule chargée d \'électricité négative. Sa masse est extrêmement petite: m e - = 9,1.10 - 31 kg Sa charge électrique est la in addition to petite charge conceivable qu\'une particule peut posséder . On parle de la charge élémentaire notée e = 1,6.10 - 19 (C pour coulomb: unité de la charge électrique). q (charge d \'un électron) = - e

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8/29 Qui an eu l\'idée de l\'atome? 1-Les grecs (v° siècle avant J.- C.) Pour moitié les academics de la Grèce antique pensaient que la matière résultait de la combinaison de quatre éléments: eau, air, terre, feu. Démocrite pensait que la matière était composée de minuscules et invisibles particules: Les atomes (atomos: qu\'on ne peut diviser). Les atomos Sa théorie n \'était basée que sur des hypothèses. Rien n \'avait été prouvé.

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9/29 Qui an eu l\'idée de l\'atome? 2-Dalton (1766 - 1844). Dalton (scientifique anglais) savait que la masse se conservait au cours d \'une réaction chimique et pour expliquer ce fait il émet les hypothèses suivantes: la matière est constituée d \'atomes identiques . Les éléments chimiques se différencient standard des atomes de masse différentes . Rien n\'est reprise prouvé standard l \'expérience .

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10/29 Qui an eu l\'idée de l\'atome? 3-Les expériences de Thomson et de Rutherford. En 1902 Thomson montre la présence de particules chargées négativement dans l \'atome qu\'il appelle électrons . En 1911 Rutherford démontre (cf. page 253) que l \'atome contient: un noyau au focus. des électrons qui gravitent autour du noyau. du vide entre les électrons et le noyau . Enfin les perceptions vérifient les hypothèses.

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11/29 Modèle de l \'atome pour la classe de seconde. Une représentation simplifiée est appelée modèle . Jumpers modèles de l \'atome: Le modèle de Rutherford 1911 Appelé aussi modèle planétaire auto le noyau positif représente le soleil et les électrons décrivent des orbites autour du noyau comme les planètes autour du soleil. Le modèle de Thomson 1899 Les électrons baignent dans un matériau chargé positivement comme "des raisins dans un cake"

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12/29 Modèle de l \'atome pour la classe de seconde. Une représentation simplifiée est appelée modèle . Jumpers modèles de l \'atome: Le modèle de Schrödinger ou quantique 1925 Le noyau composé de particules chargées positivement (les protons) et de particules électriquement neutres (les neutrons découverts en 1932) "baigne" dans un nuage d\'électrons. . Le modèle de Bohr 1913 Semblable au modèle de Rutherford, le modèle de Bohr est complété standard le fait que les électrons ne peuvent décrire que des orbites bien déterminées.

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13/29 Chap V: LES ELEMENTS CHIMIQUES L\'élément cuivre 1-Transformations chimiques de l\'élément cuivre 2-Qu\'est ce que l\'élément cuivre ? L\'élément chimique. 1-Définition de l \'élément chimique 2-Les isotopes. 3-Notation III. Structure du cortège électronique 1-Qu\'est ce qu\'un électron? 2-Nombre d\'électrons. 3-Répartition en love seats . Activité du chap V: « Association des éléments »

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14/29 I. L\'élément cuivre 1-Transformations chimiques de l\'élément cuivre Sous forme d\'un diagramme comme celui vu dans le TP sur le fer, résumer la suite de change chimiques subies standard le cuivre. 2-Qu\'est ce que l\'élément cuivre ? Il est conceivable de passer du métal cuivre Cu aux particles cuivre (II) Cu 2+ et inversement. Donc l\'élément cuivre au cours d\'une réaction chimique est conservé. L\' élément chimique cuivre est ce qui est commun au métal cuivre et à tous ses composés malgré la diversité de leurs apparences.

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15/29 II. L\'élément chimique 1-Définition de l\'élément chimique On donne le nom d\'élément chimique à l \'ensemble des entités chimiques (atomes, isotopes, particles) ayant le même numéro atomique Z Un élément chimique est caractérisé standard child numéro atomique Z

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16/29 Exercice n°4 Parmi la liste suivante, regrouper les entités chimiques appartenant au même élément chimique. Trouver les symboles à la put des focuses d \'interrogation en vous aidant de la characterization périodique située à balance de votre manuel Exercice n°1

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17/29 II. L\'élément chimique 2-Les isotopes Dans un échantillon de cuivre , tous les atomes de cuivre ne sont pas identiques. Ils ont tous le même nombre de protons, mais certains atomes ont 63 nucléons et d \'autres 65. Ces atomes sont dit isotopes. On appelle isotope des atomes qui ont le même numéro atomique Z , mais des nombres de nucléons A différents. 3-Notation 65 Cu 63 Cu 29 Même Z

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18/29 Le numéro atomique du fer est Z = 26 et child nombre de neutrons varie de 28 à 30 . Ecrire sous la forme tous les représentants de cet élément. Exercice n°2

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35 Cl 17 19/29 Exercice 3 L\'isotope le in addition to abondant du chlore s\'écrit . L\'autre isotope an un nombre de neutrons égal à 20. Ecrire le symbole de cet isotope et donner la structure d\'un de ses atomes. Exercice n°3

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20/29 III-Le cortège électronique 1. Qu\'est ce qu\'un électron? L \'électron est une particule chargée d \'électricité négative. Sa masse est extrêmement petite: m e - = 9,1.10 - 31 kg Sa charge électrique est la in addition to petite charge conceivable qu\'une particule peut posséder . q (charge d \'un électron) = - e 2-Nombre d \'électrons. Un atome est électriquement neutre . Donc le nombre de protons est égal au nombre d \'électrons Donnez le nombre d \'électrons présents dans chacun des atomes suivants. 12 197 63 27 6 C 79 Au 29 Cu 13 Al Exercice n°4

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21/29 III-Le cortège électronique 3 -Répartition en sofas ou principe de Pauli. Les électrons se répartissent autour du noyau sur plusieurs sofas. Du focus vers l\'extérieur: La couche K: 2 électrons au most extreme. La couche L: 8 électrons au greatest. La couche M: 18 électrons au greatest.

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24 12 22/29 exemple: (à lire) Répartissons outfit les électrons d \'un noyau de magnésium 12 Mg : 12 électrons Plaçons d\'abord 2 électrons sur la couche K celle qui est la in addition to près du noyau.

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24 12 23/29 exemple: Répartissons troupe les électrons d \'un noyau de magnésium 12 Mg : (K) 2 Reste 10 électrons à placer. Remplissons la couche L de 8 électrons.

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24 12 24/29 exemple: Répartissons group les électrons d \'un noyau de magnésium 12 Mg : (K) 2 (L) 8 Reste 2 électrons à placer. La couche M peut contenir 18 électrons mais il n\'en reste que 2 à placer.

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24 Mg : (K) 2 (L) 8 (M) 2 La couche interne est toujours la couche K La couche externe est la dernière couche remplie 12 25/29 Structure électronique d \'un atome de magnésium (à recopier) Selon le principe de Pauli :

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26/29 Exercice n°6: Donner la structure électronique : 40 de l \'argon: 18 Ar 11 du bore: 5 B Exercice n°5

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Réponses des exercices Exercice 1 : Les entités chimiques appartenant au même élément chimique sont celles ayant le même numéro atomique Z et donc le même symbole d\'élément. Exercice 2 : Le numéro atomique du fer de symbole Fe est Z = 26 et child nombre de neutrons N varie de 28 à 30 , donc le nombre de nucléons A = Z+N = 54 , 55 ou 56 d\'où la représentation possibles de ses isotopes sous la forme Exercice 3  Les isotopes du chlore sont (auto child symbole est Cl, child numéro atomique Z est 17 et le nombre de nucléons A = Z+N = 35 ou 37 = 17+20). Exercice 4 : Le nombre d\'électrons étant égal au nombre de protons dans un atome, il suffit de considérer le numéro atomique Z soit respectivement

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