Les éléments sont des classe d'atomes dont le noyau compte un même nombre de protons.
Le tableau périodique est une représentation dans laquelle les éléments sont regroupés selon leurs propriétés physiques et chimiques.
La case d’un élément dans le tableau périodique a plusieurs informations à nous donner:
Le numéro atomique permet de distinguer un élément d’un autre. Il représente le nombre de protons dans le noyau. Comme un atome est généralement neutre***, il peut également servir à représenter le nombre total d'électrons autour du noyau.
***Atome neutre: Atome possédant autant de protons (charges positives) que d'électrons (charges négatives)
Le numéro atomique du sodium (Na) est 11. Il possède donc 11 protons dans son noyaux et 11 électrons répartis à travers toutes ses couches électroniques.
Catégories d’éléments: Les métaux, non-métaux et métalloïdes
Les métaux se situent à gauche de l'escalier.
Les non-métaux se situent à droite de l'escalier.
***(sauf Hydrogène!)
Les métalloïdes se situent de part et d'autre de l'escalier.
Les familles du tableau périodique (Notes STE p.27 | Notes ST p.20)
Une famille correspond à une colonne du tableau périodique (verticale). Tous les éléments d’une même famille ont le même nombre d’électrons de valence*** et donc les mêmes propriétés chimiques et physiques.
***Un électron de valence est un électron qui se situe sur la dernière couche électronique de l’élément. Le chiffre romain qui accompagne la lettre A dans le nom d’une famille correspond au nombre d’électrons de valence.
Exemple: L’Aluminium est dans la famille IIIA. Il possède donc 3 électrons sur sa dernière couche électronique.
ATTENTION!!!!
Nous nous pencherons seulement sur les familles en A dans le tableau périodique pour ce qui est des électrons de valence.
Exercices: Combien d’électrons de valence possèdent les éléments suivants ?
K : 1 électron de valence Sodium : 1 électron de valence Fluor : 7 électrons de valence Kr : 8 électrons de valence
Parmi les huit familles en A, quatre possèdent des caractéristiques physiques ou chimiques assez distinctives pour leur permettre d’avoir un nom précis.
Nom de la famille: Les Alcalins
Numéro: IA (sauf l'Hydrogène)
Nombre d'électrons de valence: 1
Propriétés: Métaux très mous | Très réactifs, surtout avec l'eau | Se trouvent seulement sous forme de composés dans la nature | Forment des basent lorsqu'ils réagissent avec l'eau | Point de fusion bas
Nom de la famille: Les Alcalino-Terreux
Numéro: IIA
Nombre d'électrons de valence: 2
Propriétés: Métaux mous (moins que les alcalins) | Réactifs, mais conservables à l'air libre| Se trouvent seulement sous forme de composés dans la nature | Brûlent facilement sous la chaleur
Nom de la famille: Les Halogènes
Numéro: VIIA
Nombre d'électrons de valence: 7
Propriétés: Non-métaux colorés et très réactifs | Se trouvent seulement sous forme de composés dans la nature | Propriétés désinfectantes
Nom de la famille: Gaz rares (ou gaz nobles ou gaz inertes)
Numéro: VIIIA
Nombre d'électrons de valence: 8 (sauf He qui en a 2)
Propriétés: Non-métaux très peu réactifs | Stables chimiquement | Se retrouve seulement à l'état monoatomique dans la nature
Les autres familles sont tout simplement nommées par leur numéro ou bien par le premier élément de la colonne.
Par exemple, on peut parfois appeler la famille IVA “la famille du Carbone”.
Les périodes du tableau périodique (Notes STE p.29 | Notes ST p.22)
Une période correspond à la ligne horizontale du tableau périodique. Tous les éléments d’une même période ont le même nombre de couches électroniques..
Par exemple, l’aluminium est situé sur la troisième période, ses électrons sont donc répartis sur trois couches électroniques.
Exercices: Combien de couches électroniques possèdent les éléments suivants ?
K : 4 couches électroniques Sodium : 3 couches électroniques Fluor : 2 couches électroniques Kr : 4 couches électroniques
Représentation avec la notation de Lewis (Notes STE p.29 | Notes ST p.22)
La notation de Lewis propose de placer le symbole de l’élément au centre et de disposer SEULEMENT LES ÉLECTRONS DE VALENCE autour du symbole, à la manière des points cardinaux.
On place les électrons un à la fois sur chaque “point cardinal”, ensuite on fait des paires.
Il ne peut pas y avoir des paires d’électrons s’il reste une place vide autour de notre symbole chimique!
Exemples 1.3 - Notation de LewisATTENTION! EXCEPTION!
Même s'il fait partie de la famille VIIIA, l’hélium possède 2 électrons de valence et non 8.
De plus, ses 2 seuls électrons sont regroupés en paire.
CONTRE-EXEMPLES
Voici quelques exemples À NE PAS FAIRE:
Faire des paires d'électrons avant d'avoir compléter toutes les positions disponibles
Mettre un cercle autour du symbole chimique
Mettre tous les électrons autour du symbole chimique au lieu de seulement les électrons de valence