vendredi 11 décembre 2009
ATOM,PERIODEN SISTEM,HEMISKI VRSKI-nastavno livce
NASTAVNO LIVCE-GRADBA NA ATOM, PERIODEN SISTEM I HEMISKI VRSKI
1.Zaokruzi ja bukvata pred tocniot odgovor, a netocniot koregiraj go!
a) Vo sostav na sekoe atomsko jadro vleguvaat nukleoni.
_____________________________________________________________________________
b) Brojot na protoni go dava maseniot broj na atomot i se oznacuva so bukvata A.
________________________________________________________________
v) 1H 2H 3H se izotopi na vodorod.
________________________________________________________________
g) Atomska orbitala e patekata po koja se dvizat elektronite.
_____________________________________________________________________________
d) Sekoj element koj ima vo svojata obvivka s - elektroni spaga vo s - elementi.
_____________________________________________________________________________
2. Dopolni gi slednive iskazi!
a) 6d1 atomskata orbitala e opredelena so slednive vrednosti za kvantnite broevi:
______________________________________________________.
b) Joni se __________________________________________________________________.
v)Princip na Pauli glasi:______________________________________ .
g) Ako n = 7, l =0 i ml = 0 se raboti za ______ A.O.
3. Napisi gi site fundamentalni cesticki na 32S i na izobarite 3H, 2He.
4.Napisi ja elektronskata konfiguracija na 13Al, opredeli go poslednoto energetsko
nivo i opredeli gi kvantnite broevi na valentnite elektroni!
5. Popolni ja slednava tabela!
element elektronska konfiguracija Kolku eoddava Kolku eprima katjon anjon
20Ca
17Cl
15P
6. So Luisovi simboli i elektronska sema pretstavi go obrazuvanjeto na
soedinenieto CaCl2 ! (Koristi gi podatocite za redniot broj i elektronskata konfiguracija na elementite od prethodnoto prasanje.)
7. a) So Luisovi simboli pretstavi go obrazuvanjeto na soedinenieto, fosfin, PH3!
(Koristi gi podatocite za redniot broj i elektronskata konfiguracija na elementite od
petoto prasanje,)
b) Elektronskite konfiguracii na Cl i na H pretstavi gi so kvadratcinja, a potoa
pretstavi go graficki obrazuvanjeto na molekulata na HCl so prepokrivanje na
atomskite orbitali! Kakva kovalentna vrska nastanuva?
8. Podredi gi dolunavedenite elementi i soedinenija kon soodvetnite grupi kade
pripagaat: AsH3; O2; CO2; Mg(OH) 2; N2; Na2O; K2SO4; HCl; Ca3P2 i NH3 !
jonski soedinenija se: _____________________________________________
(so polarni vrski) se: _____________________
kovalentni soedinenij
(so nepolarni vrski) se: ___________________
Vezbi HEMISKI VRSKI
1. Zaokruzi ja bukvata pred tocniot odgovor, a netocniot koregiraj go!
a) Megu kislorod i vodorod vo molekula na voda postoi vodorodna vrska.
__________________________________________________________________
b) Sigma vrska se obrazuva so prepokrivanje samo na s i p atomski orbitali .
__________________________________________________________________
v) Kovalentna vrska e vrska megu atomi na elementi so sprotivni svojstva(izrazit metal so izrazit nemetal)
___________________________________________________________________
g) Zaednicki elektronski dvojki se obrazuvaat pri jonska vrska
___________________________________________________________________
d) Sigma vrska nastanuva so bocno prepokrivanje na dve atomski orbitali(p-p, d-d)
___________________________________________________________________
2. Dopolni:
a) Pi vrska __________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
b) Vodorodna vrska e_________________________________________________
_____________________________________________________________________
______________________________________________________________________
v) Vandervalsovi sili se ______________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
g) Polarnata vrska se oznacuva_________________________________________
______________________________________________________________________
3. So Luisovi simboli i elektronska sema pretstavi go obrazuvanjeto na
soedinenijata:
a) MgCl2 b)CaF2 v)Na2S g)KF d)NaBr j)LiCl
4. So Luisovi simboli pretstavi go obrazuvanjeto na kovalentnite soedinenija,
a)HF b)Cl2 v)HCl g)H2S d)H2 j)N2 e)O2 z)H2O
b) Elektronskata konfiguracija na site elementi pretstavi ja so kvadratcinja, a potoa
pretstavi go graficki obrazuvanjeto na molekulite so prepokrivanje na atomskite
orbitali! Kakva kovalentna vrska nastanuva kaj site posebno?
5. Podredi gi dolunavedenite elementi i soedinenija kon soodvetnite grupi kade pripag
aat: PH3; O2; CO2; Fe(OH)2; N2; Na2O; SO2; HCl!
jonski soedinenija se: _____________________________________________
kovalentni soedinenija (so polarni vrski) se: ______________________
(so nepolarni vrski) se: _____________________
Zabeleska: (Za 3, 4, 5 zadaca koristi perioden sistem na elementite)
1.Zaokruzi ja bukvata pred tocniot odgovor, a netocniot koregiraj go!
a) Vo sostav na sekoe atomsko jadro vleguvaat nukleoni.
_____________________________________________________________________________
b) Brojot na protoni go dava maseniot broj na atomot i se oznacuva so bukvata A.
________________________________________________________________
v) 1H 2H 3H se izotopi na vodorod.
________________________________________________________________
g) Atomska orbitala e patekata po koja se dvizat elektronite.
_____________________________________________________________________________
d) Sekoj element koj ima vo svojata obvivka s - elektroni spaga vo s - elementi.
_____________________________________________________________________________
2. Dopolni gi slednive iskazi!
a) 6d1 atomskata orbitala e opredelena so slednive vrednosti za kvantnite broevi:
______________________________________________________.
b) Joni se __________________________________________________________________.
v)Princip na Pauli glasi:______________________________________ .
g) Ako n = 7, l =0 i ml = 0 se raboti za ______ A.O.
3. Napisi gi site fundamentalni cesticki na 32S i na izobarite 3H, 2He.
4.Napisi ja elektronskata konfiguracija na 13Al, opredeli go poslednoto energetsko
nivo i opredeli gi kvantnite broevi na valentnite elektroni!
5. Popolni ja slednava tabela!
element elektronska konfiguracija Kolku eoddava Kolku eprima katjon anjon
20Ca
17Cl
15P
6. So Luisovi simboli i elektronska sema pretstavi go obrazuvanjeto na
soedinenieto CaCl2 ! (Koristi gi podatocite za redniot broj i elektronskata konfiguracija na elementite od prethodnoto prasanje.)
7. a) So Luisovi simboli pretstavi go obrazuvanjeto na soedinenieto, fosfin, PH3!
(Koristi gi podatocite za redniot broj i elektronskata konfiguracija na elementite od
petoto prasanje,)
b) Elektronskite konfiguracii na Cl i na H pretstavi gi so kvadratcinja, a potoa
pretstavi go graficki obrazuvanjeto na molekulata na HCl so prepokrivanje na
atomskite orbitali! Kakva kovalentna vrska nastanuva?
8. Podredi gi dolunavedenite elementi i soedinenija kon soodvetnite grupi kade
pripagaat: AsH3; O2; CO2; Mg(OH) 2; N2; Na2O; K2SO4; HCl; Ca3P2 i NH3 !
jonski soedinenija se: _____________________________________________
(so polarni vrski) se: _____________________
kovalentni soedinenij
(so nepolarni vrski) se: ___________________
Vezbi HEMISKI VRSKI
1. Zaokruzi ja bukvata pred tocniot odgovor, a netocniot koregiraj go!
a) Megu kislorod i vodorod vo molekula na voda postoi vodorodna vrska.
__________________________________________________________________
b) Sigma vrska se obrazuva so prepokrivanje samo na s i p atomski orbitali .
__________________________________________________________________
v) Kovalentna vrska e vrska megu atomi na elementi so sprotivni svojstva(izrazit metal so izrazit nemetal)
___________________________________________________________________
g) Zaednicki elektronski dvojki se obrazuvaat pri jonska vrska
___________________________________________________________________
d) Sigma vrska nastanuva so bocno prepokrivanje na dve atomski orbitali(p-p, d-d)
___________________________________________________________________
2. Dopolni:
a) Pi vrska __________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
b) Vodorodna vrska e_________________________________________________
_____________________________________________________________________
______________________________________________________________________
v) Vandervalsovi sili se ______________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
g) Polarnata vrska se oznacuva_________________________________________
______________________________________________________________________
3. So Luisovi simboli i elektronska sema pretstavi go obrazuvanjeto na
soedinenijata:
a) MgCl2 b)CaF2 v)Na2S g)KF d)NaBr j)LiCl
4. So Luisovi simboli pretstavi go obrazuvanjeto na kovalentnite soedinenija,
a)HF b)Cl2 v)HCl g)H2S d)H2 j)N2 e)O2 z)H2O
b) Elektronskata konfiguracija na site elementi pretstavi ja so kvadratcinja, a potoa
pretstavi go graficki obrazuvanjeto na molekulite so prepokrivanje na atomskite
orbitali! Kakva kovalentna vrska nastanuva kaj site posebno?
5. Podredi gi dolunavedenite elementi i soedinenija kon soodvetnite grupi kade pripag
aat: PH3; O2; CO2; Fe(OH)2; N2; Na2O; SO2; HCl!
jonski soedinenija se: _____________________________________________
kovalentni soedinenija (so polarni vrski) se: ______________________
(so nepolarni vrski) se: _____________________
Zabeleska: (Za 3, 4, 5 zadaca koristi perioden sistem na elementite)
LA STRUCTURE DE L’ATOME
LA STRUCTURE DE L’ATOME
Objectifs
Comprendre la constitution de l’atome, les protons, les neutrons, les électrons, ainsi que les isotopes et les isobares
Le monde, la matière, les êtres vivants ou les éléments sont constitués d’atomes.
L'atome est la "brique élémentaire" grâce à laquelle la matière existe.
La masse de l’atome est très petite. Par exemple, la masse de l’atome de l’hydrogène est égale à 1.673 x 10-27 kg. Pour ça en pratique, on utilise les masse molaires atomiques, déterminées en comparaison des masses des atomes avec 1/12 de la masse de l’atome de carbone 12C.
L’atome est constitué de deux parties importantes :
• le noyau: où se trouvent protons et neutrons
• Le nuage électronique: où sont dispersés les électrons de l'atome
Ces trois particules, le proton, le neutron et l’électron ont des caractéristiques physiques bien connues (masse, charge).
• le proton (p) : particule portant une charge positive qp=+1,6 x 10-19C (Coulomb), située dans le noyau avec une masse mp=1,67 x 10-27kg, environ 1836 fois plus lourde que l'électron.
• le neutron (n) : particule sans charge, située dans le noyau, pesant la même masse que le proton.
• l'électron (e) : particule portant une charge négative qe=-1,6 x 10-19C, tournant autour du noyau de masse me =9.1 x10-31 kg
( Les protons et les neutrons sont constitues de quarks )
Nom Charge Masse
Proton e 1,6.10 -19C
mp 1,67.10 -27kg
Neutron 0 mn 1,67.10 -27kg
EXERCICE 1
La matière est constituée de particules très petites qui s’appellent______________. Les particules élémentaires des atomes sont : les______________, les ________________ et les ______________.
Les dimensions de l’atome sont les suivantes : le rayon atomique est de ____________ et le rayon du noyau est de __________
Dans le noyau se trouvent les______________et les ______________. Ils s’appellent les ____________.
Le proton est une particule dont la charge électrique_____________a la même valeur absolue que celle de ______________. La charge électrique élémentaire vaut : e = 1,6 x_______ coulomb.
La masse du proton est mp=_____________. Celle de l’électron est beaucoup plus__________.
Chaque atome est défini par :
• le nombre de proton : Z
• le nombre de neutrons : N
• le nombre de masse : A (Z+N)
Dans l’état normal de l’atome, le nombre de protons est égal à celui des électrons. Dans ce cas l’atome est électriquement neutre.
Dans un élément chimique, il existe des atomes qui ont un même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons. Ces atomes s’appellent des isotopes , p.ex.
1H ; 2H ; 3H
Les isotopes ont les mêmes propriétés chimiques.
Ils existent des atomes qui ont un nombre différent des protons mais qui ont le même nombre de masse. Ces atomes s’appellent des isobares, ex.
33P ; 33S ; 33Cl
Les isobares sont les diffèrent éléments chimiques des diffèrentes propriétés physique et chimique.
EXERCICE 2
1. Observez le modèle de l’atome de lithium
2. Quelles sont les particules constituant cet atome?
3. Quelles sont les particules constituantes du noyau?
4. Quelles sont les particules qui gravitent autour du noyau?
5. Combien de protons et d’électrons comptent cet atome?
6. Combien de neutrons comptent-ils?
7. Quelle est la charge électronique du noyau? Pourquoi?
8. Quelle est la charge électronique de l’atome? Pourquoi?
9. Représentez l’atome de magnésium (Mg) sachant qu’il peut comporter 12, 13 ou 14
neutrons.
Objectifs
Comprendre la constitution de l’atome, les protons, les neutrons, les électrons, ainsi que les isotopes et les isobares
Le monde, la matière, les êtres vivants ou les éléments sont constitués d’atomes.
L'atome est la "brique élémentaire" grâce à laquelle la matière existe.
La masse de l’atome est très petite. Par exemple, la masse de l’atome de l’hydrogène est égale à 1.673 x 10-27 kg. Pour ça en pratique, on utilise les masse molaires atomiques, déterminées en comparaison des masses des atomes avec 1/12 de la masse de l’atome de carbone 12C.
L’atome est constitué de deux parties importantes :
• le noyau: où se trouvent protons et neutrons
• Le nuage électronique: où sont dispersés les électrons de l'atome
Ces trois particules, le proton, le neutron et l’électron ont des caractéristiques physiques bien connues (masse, charge).
• le proton (p) : particule portant une charge positive qp=+1,6 x 10-19C (Coulomb), située dans le noyau avec une masse mp=1,67 x 10-27kg, environ 1836 fois plus lourde que l'électron.
• le neutron (n) : particule sans charge, située dans le noyau, pesant la même masse que le proton.
• l'électron (e) : particule portant une charge négative qe=-1,6 x 10-19C, tournant autour du noyau de masse me =9.1 x10-31 kg
( Les protons et les neutrons sont constitues de quarks )
Nom Charge Masse
Proton e 1,6.10 -19C
mp 1,67.10 -27kg
Neutron 0 mn 1,67.10 -27kg
EXERCICE 1
La matière est constituée de particules très petites qui s’appellent______________. Les particules élémentaires des atomes sont : les______________, les ________________ et les ______________.
Les dimensions de l’atome sont les suivantes : le rayon atomique est de ____________ et le rayon du noyau est de __________
Dans le noyau se trouvent les______________et les ______________. Ils s’appellent les ____________.
Le proton est une particule dont la charge électrique_____________a la même valeur absolue que celle de ______________. La charge électrique élémentaire vaut : e = 1,6 x_______ coulomb.
La masse du proton est mp=_____________. Celle de l’électron est beaucoup plus__________.
Chaque atome est défini par :
• le nombre de proton : Z
• le nombre de neutrons : N
• le nombre de masse : A (Z+N)
Dans l’état normal de l’atome, le nombre de protons est égal à celui des électrons. Dans ce cas l’atome est électriquement neutre.
Dans un élément chimique, il existe des atomes qui ont un même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons. Ces atomes s’appellent des isotopes , p.ex.
1H ; 2H ; 3H
Les isotopes ont les mêmes propriétés chimiques.
Ils existent des atomes qui ont un nombre différent des protons mais qui ont le même nombre de masse. Ces atomes s’appellent des isobares, ex.
33P ; 33S ; 33Cl
Les isobares sont les diffèrent éléments chimiques des diffèrentes propriétés physique et chimique.
EXERCICE 2
1. Observez le modèle de l’atome de lithium
2. Quelles sont les particules constituant cet atome?
3. Quelles sont les particules constituantes du noyau?
4. Quelles sont les particules qui gravitent autour du noyau?
5. Combien de protons et d’électrons comptent cet atome?
6. Combien de neutrons comptent-ils?
7. Quelle est la charge électronique du noyau? Pourquoi?
8. Quelle est la charge électronique de l’atome? Pourquoi?
9. Représentez l’atome de magnésium (Mg) sachant qu’il peut comporter 12, 13 ou 14
neutrons.
Les nombres quantiques
Les nombres quantiques
En mécanique classique, une particule est entièrement caractérisée par six paramètres : les trois paramètres de position (x, y, z) et les trois paramètres de vitesses (vx, vy, vz). En mécanique quantique, une particule comme l'électron est caractérisée non pas par les six paramètres classiques mais par quatre paramètres : les quatre nombres quantiques : n, l, ml, ms.
Le nombre quantique principal : n
Ce nombre quantique correspond dans le modèle de Bohr au numéro de la couche électronique. C’est donc un nombre entier n ≥ 1 et c’est aussi le numéro de chaque période (ligne) de la classification des éléments :
n 1 2 3 4 5 6 7
Niveau K L M N O P Q
On notera que n n’intervient que dans la composante radiale de la fonction d’onde.
Nombre quantique secondaire : l Appelé aussi nombre quantique azimutal, il se définit par rapport à n : l est un nombre entier positif qui peut prendre les valeurs comprises en 0 et n - 1 : n - 1 ≥ l ≥ 0
• Pour n = 1 : l = 0,
• pour n = 2 : l = 0 ou l = 1
• pour n = 3 : l = 0 ou l = 1 ou l = 2 etc. A chaque valeur de l correspond une "orbitale atomique", terme définit un peu plus tard. Cette orbitale atomique porte un nom :
l 0 1 2 3 4
Orbitale atomique s p d f g
Nombre quantique magnétique : ml
Il se définit par rapport à l : m est un nombre entier qui peut prendre (2.l + 1) valeurs encadrées en l et -l : + l ≥ ml ≥ - l
• Pour l = 0 : ml = 0,
• pour l = 1 : ml = -1 ou ml = 0 ou ml = 1,
• pour l = 2 : ml = -2 ou ml = -1 ou ml = 0 ou ml = 1 ou ml = 2,
• etc.
A chaque valeur de (n, l, ml) correspond une orbitale atomique (O.A):
n 1 2 3
l 0 0 1 1 1 0 1 1 1 2 2 2 2 2
m 0 0 1 0 -1 0 1 0 -1 2 1 0 -1 -2
O.A. 1s 2s 2px 2pz 2py 3s 3px 3pz 3py 3dx²-y² 3dzx 3dz² 3dyz 3dxy
Nombre quantique de spin :ms
Sa valeur pour l'électron est ms = 1/2. Le moment cinétique de spin ms peut prendre deux valeurs : ms = 1/2 ; ms = -1/2
Si ms = 1/2, on a coutume de représenter l'électron par une flèche verticale orientée vers le haut : ↑. Si ms = -1/2, l'électron est représenté par une flèche verticale orientée vers le bas : ↓.
Utilisation de ces quatre nombres quantiques : Ces quatre nombres quantiques permettent de caractériser un électron dans un atome ou un ion.
Principe d’exclusion de Pauli : Dans un atome, deux électrons ne peuvent avoir leurs quatre nombres quantiques identiques.
Règle de Klechkowski : Appelé règle de Klechkowsky ou principe de stabilité, les électrons d'un atome (ou d'un ion) occupent dans l'état fondamental les orbitales atomiques de plus basse énergie, c'est-à-dire dans l'ordre : 1s - 2s - 2p - 3s - 3p - 4s - 3d - 4p - 5s - 4d - 5p - 6s - 4f - 5d - 6p - 7s - 5f - 6d - 7p - 8s - Règle de Hund : Lorsque les orbitales atomiques sont de même énergie, les électrons en occupent le maximum. Une orbitale atomique p se remplit donc ainsi :
p1 : ↑
p2 : ↑ ↑
p3 : ↑ ↑ ↑
p4 : ↑↓ ↑ ↑
p5 : ↑↓ ↑↓ ↑
p6 : ↑↓ ↑↓ ↑↓
Ière année, Lycée « Orce Nikolov » Skopje, Prof.Suzana Stojcevska
Nom et prénom d’élève ______________________________________ date ________________
EXERCICES : Les nombres quantiques, les orbitales atomiques, la configuration électronique
Activité 1. Définir les couches électroniques (niveau) si :
n=1 ___________
n=2 ___________
n=3 ___________
n=4 ___________
Activité 2. Trouver les sous-couches (orbitale atomique) dans les cas suivants :
l=0 __________
l=1 __________
l=3 __________
l=4 __________
Activité 3. Définir les orbitales atomiques lorsqu’on donne :
a) n=2 b) n=3 c) n=5
l=1 l=2 l=3
ml=0 ml=-1 ml=2
_________ _________ _________
Activité 4. Remplir le tableau ci-dessous en écrivant la structure électronique des atomes des dix premiers éléments :
Z Symbole Nom Structure électronique Nombre des électrones de valence
1 H hydrogène 1s1 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Activité 5. Ecrire la configuration électronique de l’azote, de chlore et de brome selon le règle de Hunde.
7N
17Cl
35Br
Activité 6. a) Définir l’orbitale atomique
b) Quels sont les orbitales atomiques ?
c) Dessiner les orbitales s et p
En mécanique classique, une particule est entièrement caractérisée par six paramètres : les trois paramètres de position (x, y, z) et les trois paramètres de vitesses (vx, vy, vz). En mécanique quantique, une particule comme l'électron est caractérisée non pas par les six paramètres classiques mais par quatre paramètres : les quatre nombres quantiques : n, l, ml, ms.
Le nombre quantique principal : n
Ce nombre quantique correspond dans le modèle de Bohr au numéro de la couche électronique. C’est donc un nombre entier n ≥ 1 et c’est aussi le numéro de chaque période (ligne) de la classification des éléments :
n 1 2 3 4 5 6 7
Niveau K L M N O P Q
On notera que n n’intervient que dans la composante radiale de la fonction d’onde.
Nombre quantique secondaire : l Appelé aussi nombre quantique azimutal, il se définit par rapport à n : l est un nombre entier positif qui peut prendre les valeurs comprises en 0 et n - 1 : n - 1 ≥ l ≥ 0
• Pour n = 1 : l = 0,
• pour n = 2 : l = 0 ou l = 1
• pour n = 3 : l = 0 ou l = 1 ou l = 2 etc. A chaque valeur de l correspond une "orbitale atomique", terme définit un peu plus tard. Cette orbitale atomique porte un nom :
l 0 1 2 3 4
Orbitale atomique s p d f g
Nombre quantique magnétique : ml
Il se définit par rapport à l : m est un nombre entier qui peut prendre (2.l + 1) valeurs encadrées en l et -l : + l ≥ ml ≥ - l
• Pour l = 0 : ml = 0,
• pour l = 1 : ml = -1 ou ml = 0 ou ml = 1,
• pour l = 2 : ml = -2 ou ml = -1 ou ml = 0 ou ml = 1 ou ml = 2,
• etc.
A chaque valeur de (n, l, ml) correspond une orbitale atomique (O.A):
n 1 2 3
l 0 0 1 1 1 0 1 1 1 2 2 2 2 2
m 0 0 1 0 -1 0 1 0 -1 2 1 0 -1 -2
O.A. 1s 2s 2px 2pz 2py 3s 3px 3pz 3py 3dx²-y² 3dzx 3dz² 3dyz 3dxy
Nombre quantique de spin :ms
Sa valeur pour l'électron est ms = 1/2. Le moment cinétique de spin ms peut prendre deux valeurs : ms = 1/2 ; ms = -1/2
Si ms = 1/2, on a coutume de représenter l'électron par une flèche verticale orientée vers le haut : ↑. Si ms = -1/2, l'électron est représenté par une flèche verticale orientée vers le bas : ↓.
Utilisation de ces quatre nombres quantiques : Ces quatre nombres quantiques permettent de caractériser un électron dans un atome ou un ion.
Principe d’exclusion de Pauli : Dans un atome, deux électrons ne peuvent avoir leurs quatre nombres quantiques identiques.
Règle de Klechkowski : Appelé règle de Klechkowsky ou principe de stabilité, les électrons d'un atome (ou d'un ion) occupent dans l'état fondamental les orbitales atomiques de plus basse énergie, c'est-à-dire dans l'ordre : 1s - 2s - 2p - 3s - 3p - 4s - 3d - 4p - 5s - 4d - 5p - 6s - 4f - 5d - 6p - 7s - 5f - 6d - 7p - 8s - Règle de Hund : Lorsque les orbitales atomiques sont de même énergie, les électrons en occupent le maximum. Une orbitale atomique p se remplit donc ainsi :
p1 : ↑
p2 : ↑ ↑
p3 : ↑ ↑ ↑
p4 : ↑↓ ↑ ↑
p5 : ↑↓ ↑↓ ↑
p6 : ↑↓ ↑↓ ↑↓
Ière année, Lycée « Orce Nikolov » Skopje, Prof.Suzana Stojcevska
Nom et prénom d’élève ______________________________________ date ________________
EXERCICES : Les nombres quantiques, les orbitales atomiques, la configuration électronique
Activité 1. Définir les couches électroniques (niveau) si :
n=1 ___________
n=2 ___________
n=3 ___________
n=4 ___________
Activité 2. Trouver les sous-couches (orbitale atomique) dans les cas suivants :
l=0 __________
l=1 __________
l=3 __________
l=4 __________
Activité 3. Définir les orbitales atomiques lorsqu’on donne :
a) n=2 b) n=3 c) n=5
l=1 l=2 l=3
ml=0 ml=-1 ml=2
_________ _________ _________
Activité 4. Remplir le tableau ci-dessous en écrivant la structure électronique des atomes des dix premiers éléments :
Z Symbole Nom Structure électronique Nombre des électrones de valence
1 H hydrogène 1s1 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Activité 5. Ecrire la configuration électronique de l’azote, de chlore et de brome selon le règle de Hunde.
7N
17Cl
35Br
Activité 6. a) Définir l’orbitale atomique
b) Quels sont les orbitales atomiques ?
c) Dessiner les orbitales s et p
Classification des éléments chimiques
Classification des éléments chimiques
Objectifs
Connaître les manières de classification des éléments chimiques.
Connaissances pré-recquises
La structure de l’atome ; la configuration électronique des éléments chimiques
Expliquer la structure de l’atome
Ou sont situés les électrons dans l’atome ?
Comment sont-ils répartis ?
Comment appelle-t-on les électrons de la couche extérieure ?
Quel rôle jouent-ils ?
Jusqu'à aujourd’hui, on connaît plus de 110 éléments chimiques. La plupart se trouvent dans la nature. Donc un certain nombre d’éléments sont créés dans les laboratoires, en supposant que ces éléments existent dans la nature mais ils sont instables.
Tous ces éléments et leurs composants (sauf l’élément carbone et ses composés ) sont étudiés dans la chimie inorganique. Elle étudie aussi les méthodes de formation et leur utilisation dans la vie quotidienne.
Les éléments chimiques dans la classification périodique sont arrangés par ordre de numéro atomique croissant (nombre de protons dans le noyau).
La classification périodique des éléments est constituée de plusieurs lignes appelées périodes (il y a sept), et de plusieurs colonnes:
- les éléments dans les lignes suivent la règle du remplissage des niveaux d’énergie avec les électrons donc :
- les éléments dans les colonnes sont répartis selon le nombre d’électrons de la couche extérieure. Par exemple, les éléments de la deuxième colonne ont deux électrons, et la quatrième a quatre électrons. Ces électrons sont appelés aussi les électrons de valence. Ce nombre d’électrons représente le numéro de la colonne.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1 1H LA CLASSIFICATION PERIODIQUE 2He
2 3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne
3 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
4 19K 20Ca 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu 30Zn 31Ga 32Ge 33As 34Se 35Br 36Kr
L’expérience montre que les éléments d’une même colonne possèdent des propriétés voisines. Ils constituent en général des familles homogènes ; on distingue par exemple :
La famille des métaux alcalins ( 1ère colonne ) qui sont toujours monovalents ( comme cations 1+)
La famille des métaux alcalins – terreux ( 2ème colonne ) qui sont toujours divalents ( cations 2+)
La famille des halcogènes ( 6ème colonne )
La famille des halogènes ( 7ème colonne )
La famille des gaz inertes ( 8ème colonne )
Famille des alcalins
• Cette famille est formée par les éléments de la première colonne. Les atomes de ces éléments possèdent un électron sur la couche externe, ils ont une forte tendance à le perdre pour donner un cation (Na+, Li+, K+...).
• On obtient des ions qui ont une couche externe saturée (complète) très stable, cette structure électronique est la même que celle de l'atome de gaz rare situé la ligne au-dessus.
Famille des halogènes
• C’est la famille formée par les éléments de l'avant-dernière colonne. Les atomes de ces éléments possèdent 7 électrons sur la couche externe, et ils ont une forte tendance à capter un électron supplémentaire au contraire des alcalins.
• Ils donnent donc des anions (F-, Cl-, Br-..) avec une couche externe saturée très stable. Cette structure électronique est la même que l'atome de gaz rare situé à droite dans le tableau.
Famille des gaz nobles
C’est la famille formée par les éléments de la dernière colonne. Les atomes de ces éléments possèdent tous des couches pleines et ils sont par conséquent très stables. On dit qu'ils sont inertes d'un point de vue chimique.
• Selon la position des électrons valents dans les orbitales externes, les éléments sont classifiés par catégorie :
- Les éléments ‘’ s ‘’ qui contiennent les électrons valents dans les orbitales ‘’ s ‘’ (s1, s2)
- Les éléments ‘’ p ‘’ qui contiennent les électrons valents dans les orbitales ‘’ p ‘’ (p1, p2, …)
- Les éléments ‘’ d ‘’ qui contiennent les électrons valents dans les orbitales ‘’ d ‘’ (d1, d2,… )
- Les éléments ‘’ f ‘’ qui contiennent les électrons valents dans les orbitales ‘’ f ‘’ (f1, f2, …)
s1 s2 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 p1 p2 p3 p4 p5 p6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1 1H LA CLASSIFICATION PERIODIQUE 2He
2 3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne
3 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
4 19K 20Ca 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu 30Zn 31Ga 32Ge 33As 34Se 35Br 36Kr
Selon leurs propriétés physiques et chimiques, les éléments sont classifiés en deux catégories : les métaux qui se trouvent à gauche de la classification périodique, et les non-métaux, à droite de la classification périodique.
EXERCICE
- Combien d’éléments chimiques connaît-on ?
- Les trouve-t-on tous dans la nature ?
- De quelles particules sont-ils constitués ?
- Quelle discipline étudie les éléments chimiques et leurs composés (sauf l’élément carbone et leurs composés) ?
- Qu’est-ce qu’elle étudie encore ?
- Chaque élément est caractérisé par son ___________________ qui représente le nombre de ________________
dans le _____________ atomique dont les éléments sont arrangés par ordre de numéro atomique ____________.
- La classification périodique des éléments est constituée de_______________ horizontales appelées ___________
et de lignes ________________ ou ________________.
- les éléments dans les lignes (horizontales) suivent la règle du ________________ des niveaux d’______________
avec les _______________ .
• Les éléments dans les colonnes sont répartis selon le nombre d’ ____________ de la couche _______________ ;
exemple : les éléments dans la première colonne ont ______ électron, la troisième colonne ont __________
électrons.
• Ce nombre d’ électrons représente le numéro de la _______________ dans la classification périodique.
• Comment appelle-t-on les électrons de la couche extérieure ?
• Qu’est-ce qui détermine le nombre d’électrons dans la couche extérieure pour les éléments de la même colonne ?
• Rappeler les noms utilisés pour quelques colonnes des éléments.
• Comment sont classifiés les éléments selon la position des électrons dans les orbitales de la couche extérieure ?
• Comment sont-ils classifiés les éléments selon leurs propriétés physique et chimique ?
• Où sont-ils situés ?
Objectifs
Connaître les manières de classification des éléments chimiques.
Connaissances pré-recquises
La structure de l’atome ; la configuration électronique des éléments chimiques
Expliquer la structure de l’atome
Ou sont situés les électrons dans l’atome ?
Comment sont-ils répartis ?
Comment appelle-t-on les électrons de la couche extérieure ?
Quel rôle jouent-ils ?
Jusqu'à aujourd’hui, on connaît plus de 110 éléments chimiques. La plupart se trouvent dans la nature. Donc un certain nombre d’éléments sont créés dans les laboratoires, en supposant que ces éléments existent dans la nature mais ils sont instables.
Tous ces éléments et leurs composants (sauf l’élément carbone et ses composés ) sont étudiés dans la chimie inorganique. Elle étudie aussi les méthodes de formation et leur utilisation dans la vie quotidienne.
Les éléments chimiques dans la classification périodique sont arrangés par ordre de numéro atomique croissant (nombre de protons dans le noyau).
La classification périodique des éléments est constituée de plusieurs lignes appelées périodes (il y a sept), et de plusieurs colonnes:
- les éléments dans les lignes suivent la règle du remplissage des niveaux d’énergie avec les électrons donc :
- les éléments dans les colonnes sont répartis selon le nombre d’électrons de la couche extérieure. Par exemple, les éléments de la deuxième colonne ont deux électrons, et la quatrième a quatre électrons. Ces électrons sont appelés aussi les électrons de valence. Ce nombre d’électrons représente le numéro de la colonne.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1 1H LA CLASSIFICATION PERIODIQUE 2He
2 3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne
3 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
4 19K 20Ca 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu 30Zn 31Ga 32Ge 33As 34Se 35Br 36Kr
L’expérience montre que les éléments d’une même colonne possèdent des propriétés voisines. Ils constituent en général des familles homogènes ; on distingue par exemple :
La famille des métaux alcalins ( 1ère colonne ) qui sont toujours monovalents ( comme cations 1+)
La famille des métaux alcalins – terreux ( 2ème colonne ) qui sont toujours divalents ( cations 2+)
La famille des halcogènes ( 6ème colonne )
La famille des halogènes ( 7ème colonne )
La famille des gaz inertes ( 8ème colonne )
Famille des alcalins
• Cette famille est formée par les éléments de la première colonne. Les atomes de ces éléments possèdent un électron sur la couche externe, ils ont une forte tendance à le perdre pour donner un cation (Na+, Li+, K+...).
• On obtient des ions qui ont une couche externe saturée (complète) très stable, cette structure électronique est la même que celle de l'atome de gaz rare situé la ligne au-dessus.
Famille des halogènes
• C’est la famille formée par les éléments de l'avant-dernière colonne. Les atomes de ces éléments possèdent 7 électrons sur la couche externe, et ils ont une forte tendance à capter un électron supplémentaire au contraire des alcalins.
• Ils donnent donc des anions (F-, Cl-, Br-..) avec une couche externe saturée très stable. Cette structure électronique est la même que l'atome de gaz rare situé à droite dans le tableau.
Famille des gaz nobles
C’est la famille formée par les éléments de la dernière colonne. Les atomes de ces éléments possèdent tous des couches pleines et ils sont par conséquent très stables. On dit qu'ils sont inertes d'un point de vue chimique.
• Selon la position des électrons valents dans les orbitales externes, les éléments sont classifiés par catégorie :
- Les éléments ‘’ s ‘’ qui contiennent les électrons valents dans les orbitales ‘’ s ‘’ (s1, s2)
- Les éléments ‘’ p ‘’ qui contiennent les électrons valents dans les orbitales ‘’ p ‘’ (p1, p2, …)
- Les éléments ‘’ d ‘’ qui contiennent les électrons valents dans les orbitales ‘’ d ‘’ (d1, d2,… )
- Les éléments ‘’ f ‘’ qui contiennent les électrons valents dans les orbitales ‘’ f ‘’ (f1, f2, …)
s1 s2 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 p1 p2 p3 p4 p5 p6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1 1H LA CLASSIFICATION PERIODIQUE 2He
2 3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne
3 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
4 19K 20Ca 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu 30Zn 31Ga 32Ge 33As 34Se 35Br 36Kr
Selon leurs propriétés physiques et chimiques, les éléments sont classifiés en deux catégories : les métaux qui se trouvent à gauche de la classification périodique, et les non-métaux, à droite de la classification périodique.
EXERCICE
- Combien d’éléments chimiques connaît-on ?
- Les trouve-t-on tous dans la nature ?
- De quelles particules sont-ils constitués ?
- Quelle discipline étudie les éléments chimiques et leurs composés (sauf l’élément carbone et leurs composés) ?
- Qu’est-ce qu’elle étudie encore ?
- Chaque élément est caractérisé par son ___________________ qui représente le nombre de ________________
dans le _____________ atomique dont les éléments sont arrangés par ordre de numéro atomique ____________.
- La classification périodique des éléments est constituée de_______________ horizontales appelées ___________
et de lignes ________________ ou ________________.
- les éléments dans les lignes (horizontales) suivent la règle du ________________ des niveaux d’______________
avec les _______________ .
• Les éléments dans les colonnes sont répartis selon le nombre d’ ____________ de la couche _______________ ;
exemple : les éléments dans la première colonne ont ______ électron, la troisième colonne ont __________
électrons.
• Ce nombre d’ électrons représente le numéro de la _______________ dans la classification périodique.
• Comment appelle-t-on les électrons de la couche extérieure ?
• Qu’est-ce qui détermine le nombre d’électrons dans la couche extérieure pour les éléments de la même colonne ?
• Rappeler les noms utilisés pour quelques colonnes des éléments.
• Comment sont classifiés les éléments selon la position des électrons dans les orbitales de la couche extérieure ?
• Comment sont-ils classifiés les éléments selon leurs propriétés physique et chimique ?
• Où sont-ils situés ?
ATOM,PERIODEN SISTEM,HEMISKI VRSKI-nastavno livce
NASTAVNO LIVCE-GRADBA NA ATOM, PERIODEN SISTEM I HEMISKI VRSKI
1.Zaokruzi ja bukvata pred tocniot odgovor, a netocniot koregiraj go!
a) Vo sostav na sekoe atomsko jadro vleguvaat nukleoni.
_____________________________________________________________________________
b) Brojot na protoni go dava maseniot broj na atomot i se oznacuva so bukvata A.
________________________________________________________________
v) 1H 2H 3H se izotopi na vodorod.
________________________________________________________________
g) Atomska orbitala e patekata po koja se dvizat elektronite.
_____________________________________________________________________________
d) Sekoj element koj ima vo svojata obvivka s - elektroni spaga vo s - elementi.
_____________________________________________________________________________
2. Dopolni gi slednive iskazi!
a) 6d1 atomskata orbitala e opredelena so slednive vrednosti za kvantnite broevi:
______________________________________________________.
b) Joni se __________________________________________________________________.
v)Princip na Pauli glasi:______________________________________ .
g) Ako n = 7, l =0 i ml = 0 se raboti za ______ A.O.
3. Napisi gi site fundamentalni cesticki na 32S i na izobarite 3H, 2He.
4.Napisi ja elektronskata konfiguracija na 13Al, opredeli go poslednoto energetsko
nivo i opredeli gi kvantnite broevi na valentnite elektroni!
5. Popolni ja slednava tabela!
element elektronska konfiguracija Kolku eoddava Kolku eprima katjon anjon
20Ca
17Cl
15P
6. So Luisovi simboli i elektronska sema pretstavi go obrazuvanjeto na
soedinenieto CaCl2 ! (Koristi gi podatocite za redniot broj i elektronskata konfiguracija na elementite od prethodnoto prasanje.)
7. a) So Luisovi simboli pretstavi go obrazuvanjeto na soedinenieto, fosfin, PH3!
(Koristi gi podatocite za redniot broj i elektronskata konfiguracija na elementite od
petoto prasanje,)
b) Elektronskite konfiguracii na Cl i na H pretstavi gi so kvadratcinja, a potoa
pretstavi go graficki obrazuvanjeto na molekulata na HCl so prepokrivanje na
atomskite orbitali! Kakva kovalentna vrska nastanuva?
8. Podredi gi dolunavedenite elementi i soedinenija kon soodvetnite grupi kade
pripagaat: AsH3; O2; CO2; Mg(OH) 2; N2; Na2O; K2SO4; HCl; Ca3P2 i NH3 !
jonski soedinenija se: _____________________________________________
(so polarni vrski) se: _____________________
kovalentni soedinenij
(so nepolarni vrski) se: ___________________
Vezbi HEMISKI VRSKI
1. Zaokruzi ja bukvata pred tocniot odgovor, a netocniot koregiraj go!
a) Megu kislorod i vodorod vo molekula na voda postoi vodorodna vrska.
__________________________________________________________________
b) Sigma vrska se obrazuva so prepokrivanje samo na s i p atomski orbitali .
__________________________________________________________________
v) Kovalentna vrska e vrska megu atomi na elementi so sprotivni svojstva(izrazit metal so izrazit nemetal)
___________________________________________________________________
g) Zaednicki elektronski dvojki se obrazuvaat pri jonska vrska
___________________________________________________________________
d) Sigma vrska nastanuva so bocno prepokrivanje na dve atomski orbitali(p-p, d-d)
___________________________________________________________________
2. Dopolni:
a) Pi vrska __________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
b) Vodorodna vrska e_________________________________________________
_____________________________________________________________________
______________________________________________________________________
v) Vandervalsovi sili se ______________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
g) Polarnata vrska se oznacuva_________________________________________
______________________________________________________________________
3. So Luisovi simboli i elektronska sema pretstavi go obrazuvanjeto na
soedinenijata:
a) MgCl2 b)CaF2 v)Na2S g)KF d)NaBr j)LiCl
4. So Luisovi simboli pretstavi go obrazuvanjeto na kovalentnite soedinenija,
a)HF b)Cl2 v)HCl g)H2S d)H2 j)N2 e)O2 z)H2O
b) Elektronskata konfiguracija na site elementi pretstavi ja so kvadratcinja, a potoa
pretstavi go graficki obrazuvanjeto na molekulite so prepokrivanje na atomskite
orbitali! Kakva kovalentna vrska nastanuva kaj site posebno?
5. Podredi gi dolunavedenite elementi i soedinenija kon soodvetnite grupi kade pripag
aat: PH3; O2; CO2; Fe(OH)2; N2; Na2O; SO2; HCl!
jonski soedinenija se: _____________________________________________
kovalentni soedinenija (so polarni vrski) se: ______________________
(so nepolarni vrski) se: _____________________
Zabeleska: (Za 3, 4, 5 zadaca koristi perioden sistem na elementite)
1.Zaokruzi ja bukvata pred tocniot odgovor, a netocniot koregiraj go!
a) Vo sostav na sekoe atomsko jadro vleguvaat nukleoni.
_____________________________________________________________________________
b) Brojot na protoni go dava maseniot broj na atomot i se oznacuva so bukvata A.
________________________________________________________________
v) 1H 2H 3H se izotopi na vodorod.
________________________________________________________________
g) Atomska orbitala e patekata po koja se dvizat elektronite.
_____________________________________________________________________________
d) Sekoj element koj ima vo svojata obvivka s - elektroni spaga vo s - elementi.
_____________________________________________________________________________
2. Dopolni gi slednive iskazi!
a) 6d1 atomskata orbitala e opredelena so slednive vrednosti za kvantnite broevi:
______________________________________________________.
b) Joni se __________________________________________________________________.
v)Princip na Pauli glasi:______________________________________ .
g) Ako n = 7, l =0 i ml = 0 se raboti za ______ A.O.
3. Napisi gi site fundamentalni cesticki na 32S i na izobarite 3H, 2He.
4.Napisi ja elektronskata konfiguracija na 13Al, opredeli go poslednoto energetsko
nivo i opredeli gi kvantnite broevi na valentnite elektroni!
5. Popolni ja slednava tabela!
element elektronska konfiguracija Kolku eoddava Kolku eprima katjon anjon
20Ca
17Cl
15P
6. So Luisovi simboli i elektronska sema pretstavi go obrazuvanjeto na
soedinenieto CaCl2 ! (Koristi gi podatocite za redniot broj i elektronskata konfiguracija na elementite od prethodnoto prasanje.)
7. a) So Luisovi simboli pretstavi go obrazuvanjeto na soedinenieto, fosfin, PH3!
(Koristi gi podatocite za redniot broj i elektronskata konfiguracija na elementite od
petoto prasanje,)
b) Elektronskite konfiguracii na Cl i na H pretstavi gi so kvadratcinja, a potoa
pretstavi go graficki obrazuvanjeto na molekulata na HCl so prepokrivanje na
atomskite orbitali! Kakva kovalentna vrska nastanuva?
8. Podredi gi dolunavedenite elementi i soedinenija kon soodvetnite grupi kade
pripagaat: AsH3; O2; CO2; Mg(OH) 2; N2; Na2O; K2SO4; HCl; Ca3P2 i NH3 !
jonski soedinenija se: _____________________________________________
(so polarni vrski) se: _____________________
kovalentni soedinenij
(so nepolarni vrski) se: ___________________
Vezbi HEMISKI VRSKI
1. Zaokruzi ja bukvata pred tocniot odgovor, a netocniot koregiraj go!
a) Megu kislorod i vodorod vo molekula na voda postoi vodorodna vrska.
__________________________________________________________________
b) Sigma vrska se obrazuva so prepokrivanje samo na s i p atomski orbitali .
__________________________________________________________________
v) Kovalentna vrska e vrska megu atomi na elementi so sprotivni svojstva(izrazit metal so izrazit nemetal)
___________________________________________________________________
g) Zaednicki elektronski dvojki se obrazuvaat pri jonska vrska
___________________________________________________________________
d) Sigma vrska nastanuva so bocno prepokrivanje na dve atomski orbitali(p-p, d-d)
___________________________________________________________________
2. Dopolni:
a) Pi vrska __________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
b) Vodorodna vrska e_________________________________________________
_____________________________________________________________________
______________________________________________________________________
v) Vandervalsovi sili se ______________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
g) Polarnata vrska se oznacuva_________________________________________
______________________________________________________________________
3. So Luisovi simboli i elektronska sema pretstavi go obrazuvanjeto na
soedinenijata:
a) MgCl2 b)CaF2 v)Na2S g)KF d)NaBr j)LiCl
4. So Luisovi simboli pretstavi go obrazuvanjeto na kovalentnite soedinenija,
a)HF b)Cl2 v)HCl g)H2S d)H2 j)N2 e)O2 z)H2O
b) Elektronskata konfiguracija na site elementi pretstavi ja so kvadratcinja, a potoa
pretstavi go graficki obrazuvanjeto na molekulite so prepokrivanje na atomskite
orbitali! Kakva kovalentna vrska nastanuva kaj site posebno?
5. Podredi gi dolunavedenite elementi i soedinenija kon soodvetnite grupi kade pripag
aat: PH3; O2; CO2; Fe(OH)2; N2; Na2O; SO2; HCl!
jonski soedinenija se: _____________________________________________
kovalentni soedinenija (so polarni vrski) se: ______________________
(so nepolarni vrski) se: _____________________
Zabeleska: (Za 3, 4, 5 zadaca koristi perioden sistem na elementite)
mercredi 30 septembre 2009
La valence des atomes
La valence d'un atome fixe de façon précise le nombre d'atomes auquel cet atome peut se lier... Pour être plus clair, si un atome a une valence de 1, il ne pourra se lier qu'à un seul atome. Si sa valence est de 4, il pourra se lier au maximum avec 4 atomes, etc. On qualifiera chaque atome de monovalent, divalent, trivalent ou tétravalent.
Introduction historique
Une des avancées les plus importantes du XIXème siècle a été d'abord de définir clairement la distinction entre atome et molécule, mais surtout de découvrir que les atomes s'associent selon des règles mathématiques précises. Pour prendre un exemple, dans les molécules renfermant du carbone, les associations de différents atomes dans cette molécule se font en respectant toujours le nombre 4. Dans le cas de l'oxygène, ce chiffre est 2, dans le cas de l'hydrogène c'est 1 etc. Chaque élément chimique est caractérisé par une chiffre allant de 1 à 4 : la valence. Cette remarque est presque toujours vérifiée, à l'exception de certaines molécules composées d'atomes lourds. La formulation du concept de valence est due a August Kekulé, en photo ci-dessus.
Illustration par l'exemple du carbone. Voyons quelques exemples sur des molécules simples.
- Dans le gaz dihydrogène, H2, deux atomes d'hydrogènes sont associés.
- Dans le méthane, CH4, il y a un carbone et quatre hydrogènes : le carbone est associé à quatre atomes.
- Dans l'eau, H2O, il y a deux hydrogènes et un oxygène : l'oxygène est associé à deux atomes.
- Dans le formol, CH2O, il y a un carbone entouré de deux hydrogènes (2 fois 1) et d'un oxygène (2) : le carbone est associé à trois atomes mais respecte le chiffre 4.
- Dans de dioxyde de carbone, CO2, le carbone est entouré de deux oxygènes 2 fois 2 = 4.
- Dernier exemple : dans l'éthane de formule C2H6, chaque carbone est entouré d'un carbone et de trois hydrogènes : 3 + 1 = 4.
La conséquence de cette découverte a été de pouvoir affirmer que chaque atome est caractérisé par un chiffre, que l'on appelle la valence, et quelque soit l'origine de l'élément chimique, sa valence est toujours conservée.
Exception. Les atomes légers respectent cette loi. Les atomes lourds, c'est à dire les atomes métalliques, qui eux portent plus d'une dixaine d'électrons, pourront présenter plusieurs formes, comme le fer qui existe sous trois formes principales : l'oxyde de fer (II) FeO, l'oxyde de fer (III) Fe2O3 et la magnétite, Fe3O4. On dit dans ce cas que l'élément métallique présente plusieurs degrés d'oxydation.
Voici dans un tableau la valence des principaux atomes de la classification périodique.
| Atome monovalent | Atome divalent | Atome trivalent | Atome tétravalent |
| H, Li, Na, K... F, Cl, Br, I... | Be, Mg, Ca... O, S... | B, Al... N, P... | C, Si... |
Nous faisons le choix de ne représenter ni les métaux de transition ni les éléments lourds dans le tableau.
Comment déterminer la valence des atomes ?
La méthode la plus simple est celle de Lewis. Elle nécessite la connaissance du nombre d'électrons de l'atome, leur répartition (configuration électronique) et le mode de représentation de Lewis.
La classification périodique de Mendéléïev permet aussi de déterminer très rapidement la valence de chaque atome.
Symboles et Formules Chimiques
Symboles des Éléments :
En 1808, le chimiste anglais, John Dalton, a créé un système de symboles pour représenter les éléments et les composés. C’était une idée merveilleuse mais les scientifiques ne l’a pas adoptée parce qu’ils pensaient que c’était trop difficile à utiliser.
Aujourd’hui, autour du monde, on utilise un ensemble de symboles pour représenter les éléments ~ même si le nom d’élément varie avec les langues différentes. Ex: Cuivre = Cu
Sers-toi de ton Tableau Périodique des Éléments pour complèter le tableau de devoir ci-dessous.
| | Symbole Chimique | Symbole Chimique | |||
| 1 | Aluminium |
| 21 | Oxygène |
|
| 2 | Argon |
| 22 | Cobalt |
|
| 3 | Béryllium | | 23 | Cuivre |
|
| 4 | Boron |
| 24 | Or |
|
| 5 | Carbone |
| 25 | Iode |
|
| 6 | Chlore |
| 26 | Fer |
|
| 7 | Fluore |
| 27 | Krypton |
|
| 8 | Hélium |
| 28 | Plomb |
|
| 9 | Hydrogène |
| 29 | Manganèse |
|
| 10 | Lithium |
| 30 | Mercure |
|
| 11 | Magnésuim |
| 31 | Nickel |
|
| 12 | Néon |
| 32 | Platine |
|
| 13 | Azote |
| 33 | Radium |
|
| 14 | Phosphore |
| 34 | Argent |
|
| 15 | Potassium |
| 35 | Étain |
|
| 16 | Silicium |
| 36 | Tungstène |
|
| 17 | Sodium |
| 37 | Uranium |
|
| 18 | Soufre |
| 38 | Xénon |
|
| 19 | Brome |
| 39 | Zinc |
|
| 20 | Chrome |
| 40 | Titane |
|
Formules Chimiques :
Une formule chimique est une combinaison de symboles qui représente un composé. La formule chimique indique quels éléments sont dans le composé et dans quelle proportion.
Dans une formule chimique, chaque symbole chimique représente un élément. Si un seul atome d’un élément est dans un composé, il n’y a pas de chiffre. S’il y a plus d’un atome d’un élément, son symbole est suivi d’un chiffre écrit un peu plus petit et un peu plus bas. Ce petit chiffre s’appelle une indice. L’indice indique le nombre d’atomes de l’élément dans une molécule.
Indique le nombre d’atomes de chaque élément dans les composés ci-dessous.
| | Chimique | ||
| 1 | Bicarbonate de sodium | NaCO3 | 1 atome de sodium, 1 atome de carbone, 3 atomes d’oxygène |
| 2 | Carbonate de calcium | CaCO3 |
|
| 3 | Nitrate de sodium | NaNO3 |
|
| 4 | Phosphate de calcium | Ca3P2O8 /Ca3(PO4)2/ |
|
| 5 | Chlorure de sodium | NaCl |
|
| 6 | Acide acétylsalicylique | C9H8O4 |
|
| 7 | Acide acétique | C2H4O2 /CH3COOH/ |
|
samedi 22 août 2009
ЛИСТА ЗА АНАЛИТИЧКО ОЦЕНУВАЊЕ НА ИСТРАЖУВАЧКА РАБОТА
| Подрачје | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
| Способности за соработка | Активно соработува во група и по потреба ја насочува работата на групата | Им помага на другите во групата | Се вклучува во работата на групата но слабо допринесува | Помага само кога се бара од него, инаку не се вклучува во работата на групата | Не соработува дури ни кога се бара од него |
| Истражувачки способности | Самостојно, промислено и правилно ги користи постапките на истражување | Соодветно и главно самостојно ги користи истражувачките постапки | Истражувачките постапки ги користи делумно соодветно, но му треба помош | Понекогаш успева да ги користи истражувачките постапки со помош од други | Не успева да ги користи истражувачките постапки |
| Знаење, разбирање и вреднување на содржините и начинот на презентирање | Јасно и продлабочено знаење и разбирање и самостојно и образложено вреднување | Покажува знаење и разбирање, самостојно вреднува | Има пропусти во знаењето и разбирањето, при вреднувањето му е потребна помош | Има поголеми пропусти во знаењето и разбирањето, не успева да вреднува ни со помош | Нема ни основни знаења и разбирање, не вреднува |
| Презентирање | Користи различни начини на презентирање, кои се соодветни и јасни | Користи различни начини на презентирање, но не се секогаш соодветни | Соодветно користи само еден начин на презентирање, или делумно користи два начини | Се обидува да ги прикаже сознанијата, само делумно му успева | Неуспешни обиди за презентирање |
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- HEMIJA GIMNAZIJA
- Сузана Стојчевска, професор по хемија Suzana Stojchevska, professeur de chimie