Chim. N° 02 La Classification périodique, exercices et correction

Mots clés :

Cours de chimie seconde

classification périodique,gaz nobles,

formule électronique d'un atome, cortège électronique, ions, atomes,

les trois premières périodes, la famille des gaz nobles, les ions monoatomiques

Règle du duet, Règle de l'octet, ...

Énoncé :

On donne le numéro atomique des atomes suivants :

	Atome	Z
a	Carbone	6
b	Néon	10
c	Chlore	17

1)- Quel est leur nombre d’électrons ?

2)- Établir leur formule électronique dans leur état fondamental.

3)- Déterminer leur nombre d’électrons externes.

Correction :

1)- Nombre d’électrons :

- Un atome étant électriquement neutre, le nombre de protons est égal au nombre d’électrons.

	Atome	Z	Nombre d’électrons
a	Carbone	6	6
b	Néon	10	10
c	Chlore	17	17

2)- Formule électronique :

	Atome	Z	Nombre d’électrons	Structure électronique
a	Carbone	6	6	K ² L ⁴
b	Néon	10	10	K ² L ⁸ OCTET
c	Chlore	17	17	K ² L ⁸M ⁷

3)- Nombre d’électrons externes :

	Atome	Z	Nombre d’électrons	Structure électronique	Nombre d’électrons externes
a	Carbone	6	6	K ² L ⁴	4
b	Néon	10	10	K ² L ⁸ OCTET	8
c	Chlore	17	17	K ² L ⁸M ⁷	7

Énoncé :

On donne le numéro atomique des ions suivants :

	Ions	Z
a	Li⁺	3
b	F^–	9
c	S^2–	16

1)- Quel est leur nombre d’électrons ?

2)- Établir la formule électronique de ces ions dans leur état fondamental

3)- Déterminer leur nombre d’électrons externes.

Correction :

1)- Nombre d’électrons.

	Ions	Z	Nombre d’électrons de l’atome	Nombre d’électrons de l’ion	Explication
a	Li⁺	3	3	2	Provient d’un atome de lithium ayant perdu 1 électron
b	F^–	9	9	10	Provient d’un atome de fluor ayant gagné 1 électron
c	S^2–	16	16	18	Provient d’un atome de soufre ayant gagné 2 électrons

2)- Formule électronique de chaque ion.

	Ions	Z	Nombre d’électrons de l’ion	Formule électronique
a	Li⁺	3	2	K ² DUET
b	F^–	9	10	K ² L ⁸ OCTET
c	S^2–	16	18	K ² L ⁸M ⁸ OCTET

3)- Nombre d’électrons externes.

	Ions	Z	Nombre d’électrons de l’ion	Formule électronique	Nombre d’électrons externes
a	Li⁺	3	2	K ² DUET	2
b	F^–	9	10	K ² L ⁸ OCTET	8
c	S^2–	16	18	K ² L ⁸M ⁸ OCTET	8

Énoncé :

On donne ci-dessous la formule électronique de certains atomes dans leur état fondamental :

	Formule électronique
a	K ¹
b	K ² L ³
c	K ² L ⁵
d	K ² L ⁶
e	K ² L ⁸M ¹
f	K ² L ⁸M ²
g	K ² L ⁸M ⁵
h	K ² L ⁸M ⁶

Quels sont ceux qui appartiennent :

a)- À la même période ?

b)- À la même colonne ?

Correction :

a)- Atome appartenant à la même période

- Ils appartiennent à une même ligne.

b	K ² L ³	c	K ² L ⁵	d	K ² L ⁶
On rempli la couche L

e	K ² L ⁸M ¹	f	K ² L ⁸M ²
g	K ² L ⁸M ⁵	h	K ² L ⁸M ⁶
On rempli la couche M

b)- Atome appartenant à la même colonne :

- Ils ont la même structure électronique externe.

	Colonne 1		Colonne 15		Colonne 16
	Formule électronique		Formule électronique		Formule électronique
a	K ¹	c	K ² L ⁵	d	K ² L ⁶
e	K ² L ⁸M ¹	g	K ² L ⁸M ⁵	h	K ² L ⁸M ⁶

Énoncé :

Les trois premières périodes de la Classification sont représentées dans le tableau simplifié ci-dessous

(les numéros des colonnes de la Classification y sont rappelés) :

1	2	13	14	15	16	17	18
H							He
	Be	B	C		O	F
Na	Mg	Al	Si	P

1)- Pourquoi la 1^re ligne de la Classification ne comporte-t-elle que deux éléments ?

2)- Compléter la 2^e période sachant que :

- Le lithium, de symbole Li, donne le cation Li ⁺:

- L’azote de symbole N, appartient à la même famille que le phosphore P :

- Les atomes de néon ont une structure électronique externe en octet.

3)- Dans la 3^e période, le soufre, de symbole S, a des propriétés analogues à l’oxygène O ;

le chlore de symbole Cl, donne facilement l’anion Cl ^– et l’argon, de symbole Ar, est un gaz noble.

Compléter la 3^e ligne du tableau.

Correction :

1)- La première ligne correspond au remplissage de la couche K qui est saturée lorsqu’elle possède 2 électrons.

En conséquence la première période ne comporte que deux éléments.

2)- La deuxième période :

- L’élément lithium appartient à la première colonne car l’atome de lithium Li, donne le cation Li ⁺par perte d’un électron.

- Il possède 1 électron sur sa couche électronique externe.

- L’atome d’azote se situe au-dessus du phosphore.

- Il appartient à la même famille que le phosphore donc à la même colonne.

- Les atomes de néon Ne ont une structure électronique externe en OCTET, c’est un gaz noble, il appartient à la 18^e colonne.

1	2	13	14	15	16	17	18
H							He
Li	Be	B	C	N	O	F	Ne
Na	Mg	Al	Si	P

3)- La 3^e période :

- Le soufre est situé dans la même colonne que l’oxygène puisqu’il a des propriétés chimiques analogues avec l’oxygène.

- Il est situé au-dessous de l’oxygène.

- Comme le chlore donne facilement l’ion Cl ^–, il possède 7 électrons sur sa couche électronique externe, il appartient à la 17^e colonne.

- L’argon est un gaz noble, il appartient à la 18^e colonne.

1	2	13	14	15	16	17	18
H							He
Li	Be	B	C	N	O	F	Ne
Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl	Ar