LA CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS 

I) construction de la classification

1) La classification périodique moderne :

Animation : tableau périodique (masse volumique, température d’ébullition, de fusion, masse molaire)

Animation : classification périodque (cité des sciences)

Elle comporte 112 éléments chimiques connus. Elle est constituée de 18 colonnes et de 7 lignes ou périodes. On distingue deux catégories d’éléments : les métaux et les non-métaux.

Les éléments sont classés par numéro atomique Z croissant.

Dans une même ligne, les atomes des éléments ont le même nombre de couches électroniques occupées.

Dans une même colonne, les atomes des éléments ont le même nombre d’électrons sur leur couche externe.

2) Classification simplifiée des 18 premiers éléments Vidéo

ligne ou période
1	H Hydrogène Z = 1 (K)^1							He Hélium Z = 2 (K)^2
2	Li Lithium Z = 3 (K)^2(L)^1	Be Beryllium Z = 4 (K)^2(L)^2	B Bore Z = 5 (K)^2(L)^3	C Carbone Z=6 (K)^2(L)^4	N Azote Z = 7 (K)^2(L)^5	O Oxygène Z = 8 (K)^2(L)^6	F fluor Z = 9 (K)^2(L)^7	Ne Néon Z = 10 (K)^2(L)^8
3	Na sodium Z = 3 (K)^2(L)^8(M)^1	Mg Magnésium Z = 12 (K)^2(L)^8(M)^2	Al Aluminium Z = 13 (K)^2(L)^8(M)^3	Si Silicium Z = 14 (K)^2(L)^8(M)^4	P Phosphore Z = 15 (K)^2(L)^8(M)^5	S Soufre Z = 16 (K)^2(L)^8(M)^6	Cl Chlore Z = 17 (K)^2(L)^8(M)^7	Ar Argon Z = 18 (K)^2(L)^8(M)^8
numéro de colonne	1	2	3	4	5	6	7	8
Nombre d’électrons sur la couche externe	1	2	3	4	5	6	7	8
Nombre de liaison dans les molécules	X	X	X	4	3	2	1	0

II) les familles chimiques

1) Notion de famille chimique  Vidéo

Les éléments ayant des propriétés chimiques voisines forment une famille. Ils sont placés dans la même colonne. Ces propriétés chimiques sont dues aux nombres d’électrons de la couche externe.

2) La famille des alcalins :

A l’exception de l’hydrogène, les éléments de la première colonne appartiennent à la famille des alcalins.

Dans la nature on les rencontre sous forme d’ions Li⁺ , Na⁺ ou K⁺, comme dans l’eau ou les eaux minérales. Ils sont responsables du goût salé. A l’état de corps purs simples se sont des métaux mous qui réagissent spontanément avec le dioxygène de l’air ou l’eau.

Pourquoi forment t-ils des ions X⁺ ? En perdant un électron ils répondent aux règles de stabilité des éléments chimiques (règle du duet et de l’octet). Leur dernière couche d’électrons comporte soit 2 soit 8 électrons sur leur dernière couche

ion	Li^+	Na^+	K^+
structure électronique	(K)^2	(K)^2(L)^8	(K)^2(L)^8(M)^8

Les atomes appartenant à la famille des alcalins ne forment pas de molécules. 

3) La famille des halogènes :

Les éléments de la 17° colonne (7 ième colonne de la classification simplifiée) appartiennent à la famille des halogènes.

Dans la nature, on les rencontre sous forme d’ions monoatomiques : F^- ; Cl^- ; Br^-. Ils peuvent également exister sous forme de molécules diatomiques : F₂ , Cl₂ , Br₂ . Ces espèces chimiques sont fortement colorées et très nocives.

Pourquoi forment t-ils des ions X^- ? ? En gagnant un électron ils répondent aux règles de stabilité des éléments chimiques (règle du duet et de l’octet). Leur dernière couche d’électrons comporte soit 2 soit 8 électrons sur leur dernière couche

ion	F^-	Cl^-
structure électronique	(K)^2(L)^8	(K)^2(L)^8(M)^8

4) La famille des gaz nobles :

Ce sont les éléments chimiques les plus stables. Ils sont inertes chimiquement c’est-à-dire qu’ils ne participent à aucune réaction chimique. Ils ne forment pas d’ions ni de molécules. Ils sont peu présents dans l’atmosphère terrestre

Pourquoi ? Leur dernière couche est saturée à 2 ou 8 électrons. Ces atomes sont stables chimiquement

exemple : He ,Hélium, (K)²

Ne Néon (K)²(L)⁸

Ar Argon (K)²(L)⁸(M)⁸

.L’hélium est l’élément le plus abondant dans l’Univers après l’hydrogène.

III) utilisation de la classification périodique Vidéo

1) Formule des ions monoatomiques 

 La colonne d’un atome nous renseigne sur l’ion qu’il va donner au cours des réactions chimiques.

Dans la classification simplifiée, les ions monoatomiques correspondant à des éléments chimiques d’une même famille ont tous la même charge. La cause est due à la règle de l’octet et du duet.

Exemple : les halogènes (17° colonne) donnent tous des anions chargés 1 fois négativement : Cl^- ; Br^- ; I^-

les alcalino terreux (seconde colonne du tableau simplifié) donne tous des cations chargés 2 fois positivement : Be²⁺, Mg²⁺ .

2)Formule des molécules

Le nombre de liaisons qu’établit un atome dans une molécule quelconque, dépend de sa structure électronique externe. Ce nombre est égal au nombre d’électrons qu’il doit acquérir pour satisfaire la règle du duet ou de l’octet. Tous les atomes appartenant à la même colonne établissent le même nombre de liaison dans une molécule

Numéro de colonne du tableau simplifié	Eléments chimiques	Nombre de liaisons dans la molécule	Exemple de formule brute de molécule
4	C, Si	4	CCl4, SiCl4
5	N,P	3	NH3, PCl3
6	O, S	2	H2O, H2S
Halogènes	F,Cl,Br	1	HF, HCl, HBr