Périodicité
PÉRIODICITÉ
QUESTIONS
À CHOIX DE RÉPONSE
1. Comment varie la réactivité des alcalins et des halogènes de haut en bas dans
leur groupe ?
A. Elle augmente
B. La réactivité des alcalins augmente et celle des halogènes diminue.
C. La réactivité des alcalins diminue et celle des halogènes augmente.
D. Elle diminue.
2. Quelle propriété atomique diminue généralement de la gauche vers la droite
le long d’une période et augmente de haut en bas le long d’un groupe ?
A. L’électronégativité
B. L’énergie d’ionisation
C. La température de fusion
D. Le rayon atomique
3. Soit un élément X, solide à température ambiante et qui forme un oxyde
acide de formule chimique X2O3. De quel élément s’agit-il ?
A. Al
B. P
C. S
D. Cl
4. Parmi les huit éléments de la période 3 (du sodium à l’argon), combien sont
des métaux ?
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
École secondaires catholiques
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Périodicité
5. Parmi les éléments énumérés ci-dessous, lequel a la plus grande conductivité
électrique ? La conductivité d’un élément augmente lorsque le rayon atomique
augmente et que l'électronégativité diminue.
A. Cl
B. P
C. S
D. Si
6. Quelle(s) propriété(s) augmente(nt) généralement de la gauche vers la droite
dans une période et diminue(nt) généralement de haut en bas dans une
période ?
I. Énergie d’ionisation
II. Rayon atomique
A. I seulement
B. II seulement
C. I et II
D. Ni I ni II
7. Comment varie la température de fusion des éléments de la période 3 (Na à
Ar) ?
A. Augmente graduellement
B. Diminue graduellement
C. Diminue jusqu’à un minimum puis augmente
D. Augmente jusqu’à un maximum puis diminue
8. Quelle propriété des halogènes augmente du fluor à l’iode ?
A. La température de fusion
B. La charge ionique
C. L’électronégativité
D. La réactivité chimique avec les métaux
École secondaires catholiques
2
Périodicité
9. De manière générale, comment varie l’énergie d’ionisation dans le tableau
périodique de la gauche vers la droite ?
A. Elle ne change pas
B. Elle augmente
C. Elle diminue
D. Elle augmente jusqu’à un maximum puis diminue
10.Les éléments du tableau périodique sont rangés par ordre croissant :
A. D’énergie d’ionisation
B. De volume atomique
C. De numéro atomique
D. De charge nucléaire
11.Quelle propriété chimique augmente du lithium au césium et diminue du fluor
à l’iode ?
A. L’énergie d’ionisation
B. Le rayon atomique
C. La réactivité chimique
D. L’énergie de liaison
12.Lequel des éléments ci-dessous à l’électronégativité la plus élevée ?
A. As
B. Br
C. Cl
D. Sb
13.Un élément chimique forme un ion de charge -2. Combien contient-il
d’électrons dans sa couche de valence ?
A. 2
B. 4
C. 6
D. 8
École secondaires catholiques
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Périodicité
EXERCICE 1
Les diagrammes ci-dessous représentent les arrangements atomiques de
différent atomes et ions.
a. Quelle lettre représente un atome du groupe 1?
La lettre F ou B
b. Quelle lettre représente un atome du groupe 17?
La lettre E
c. Quelle lettre représente un atome du groupe 18?
La lettre A
d. Quelle lettre représente un atome qui n’est pas dans la période 2 du
tableau périodique?
La lettre F
e. Quelle lettre représente un ion du groupe 1?
La lettre A
f. Quelles deux lettres représentent des atomes qui forment des composés
ioniques semblables à Na2S?
Lettre B (semblable à Na) et lettre C (semblable à S)
g. Quelles deux lettres représentent des atomes qui forment des composés
moléculaires semblables à SiCl4?
Lettre D (semblable à Si) et lettre E (semblable à Cl)
École secondaires catholiques
4
Périodicité
EXERCICE 2
Classe les éléments suivant, Cl, Cl- et Cl+, par ordre décroissant de rayon
Cl+ < Cl < ClDonc: Cl- , Cl, Cl+
EXERCICE 3
1. Parmi chacune des paires d’atomes qui suivent, déterminer en te référant
uniquement au tableau périodique, l’élément qui est caractérisé par le plus
grand rayon atomique et explique pourquoi :
A. N et P
Le phosphore a le plus grand rayon atomique puisqu’il se situe dans la
période en dessous de l’azote, ce qui veut dire qu’il a un niveau
d’énergie de plus, et la tendance du rayon atomique dans le tableau
périodique est qu’il augmente lorsqu’on descend dans une famille
(groupe).
B. S et Ar
Le soufre a le plus grand rayon atomique puisqu’il est le plus à droite
de l’Argon dans la période. De plus, le plus d’électron et de proton que
nous avons dans l’atome, le plus la force d’attraction est grande et
donc le rayon diminue. La tendance du rayon atomique dans le tableau
périodique est qu’il diminue lorsqu’on va de la gauche vers la droite
dans le tableau périodique.
C. P et S
Le phosphore a le plus grand rayon atomique puisqu’il est le plus à
droite que le soufre dans la période. De plus, le plus d’électron et de
proton que nous avons dans l’atome, le plus la force d’attraction est
grande et donc le rayon diminue. La tendance du rayon atomique dans
le tableau périodique est qu’il diminue lorsqu’on va de la gauche vers la
droite dans le tableau périodique.
D. Ar et Kr
Le krypton a le plus grand rayon atomique puisqu’il se situe dans la
période en dessous de l’argon, ce qui veut dire qu’il a un niveau
d’énergie de plus, et la tendance du rayon atomique dans le tableau
périodique est qu’il augmente lorsqu’on descend dans une famille
(groupe).
École secondaires catholiques
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Périodicité
2. Parmi les paires précédentes, détermine l’élément qui possède la plus grande
électronégativité et explique pourquoi.
a. N et P
L’azote a la plus grande électronégativité car lorsque l’on descend dans
un groupe, l’électronégativité diminue, et l’azote se retrouve
par-dessus le phosphore dans le tableau périodique.
b. S et Ar
Le soufre a la plus grande électronégativité car l’argon est un gaz rare
et n’a pas d’électronégativité puisqu’il est stable et il n’a pas un effet
sur les électrons des atomes avoisinants.
c. P et S
Le soufre a la plus grande électronégativité car lorsque l’on va de
gauche à droite dans le tableau périodique, l’électronégativité
augmente, et le soufre se retrouve plus à droite que le phosphore dans
le tableau périodique.
d. Ar et Kr
Les deux éléments n’ont pas d’électronégativité sont des gaz rare et
n’ont pas d’électronégativité puisqu’ils sont stables et ils n’ont pas un
effet sur les électrons des atomes avoisinants.
3. Parmi les paires précédentes, détermine l’élément qui possède la plus grande
énergie d’ionisation et explique pourquoi. (avec énergie d’ionisation, explique
avec les électrons de coeur et les électrons de valence)
a. N et P
L’azote a la plus grande énergie d’ionisation car lorsque l’on descend
dans un groupe, l’énergie d’ionisation diminue, et l’azote se retrouve
par-dessus le phosphore dans le tableau périodique.
b. S et Ar
L’argon a la plus grande énergie d’ionisation car lorsque l’on va de
gauche à droite dans le tableau périodique, l’électronégativité
augmente, et le l’argon se retrouve plus à droite que le soufre dans le
tableau périodique.
c. P et S
Le soufre a la plus grande énergie d’ionisation car lorsque l’on va de
gauche à droite dans le tableau périodique, l’électronégativité
École secondaires catholiques
6
Périodicité
augmente, et le soufre se retrouve plus à droite que le phosphore dans
le tableau périodique.
d. Ar et Kr
L’argon a la plus grande énergie d’ionisation car lorsque l’on descend
dans un groupe, l’énergie d’ionisation diminue, et l’ardon se retrouve
par-dessus le krypton dans le tableau périodique.
4. Parmi les paires précédentes, détermine l’élément qui possède la plus grande
affinité électronique et explique pourquoi.
a. N et P
L’azote a la plus grande affinité électronique car lorsque l’on descend
dans un groupe, l’affinité électronique diminue, et l’azote se retrouve
par-dessus le phosphore dans le tableau périodique.
b. S et Ar
Le soufre a la plus grande affinité électronique car l’argon est un gaz
rare et n’a pas d’affinité électronique puisqu’il est stable et il ne veut
pas devenir un anion du tout.
c. P et S
Le soufre a la plus grande affinité électronique car lorsque l’on va de
gauche à droite dans le tableau périodique, l’affinité électronique
augmente, et le soufre se retrouve plus à droite que le phosphore dans
le tableau périodique.
d. Ar et Kr
Les deux éléments n’ont pas d’affinité électronique car ils sont des gaz
rares et n’ont pas d’affinité électronique puisqu’ils sont stables et ils ne
veulent pas devenir des .
École secondaires catholiques
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Périodicité
EXERCICE 4
Classe les atomes ci-dessous par ordre croissant de rayon atomique :
A. Kr, He, Ar, Ne
He, Ne, Ar, Kr
B. Be, Ne, F, N, B
Ne, F, N, B, Be
C. K, Na, Rb, Li
Li, Na, K, Rb
D. Li, Na, Sc, Rb
Sc, Li, Na, Rb
E. Al, Na, Mg, P
P, Al, Mg, Na
F. Ca, Ba, Sr
Ca, Sr, Ba
EXERCICE 5
Espèces Rayon (pm)
Li
135
Li+
60
Li2+
18
Les rayons du lithium et de ses ions valent respectivement:
Expliquer la variation du rayon de Li à Li2+.
Lorsqu’on enlève un ou des électrons d’un élément, nous perdons un niveau
d’énergie (une couche) et donc le rayon diminue, c’est pour cela que pour le
Lithium, lorsqu’on arrache le premier électron, le niveau d’énergie 2 n’a plus
d’électron et donc il y a une couche de moins. Cela diminue significativement le
rayon de l’atome. Lorsqu’on enlève un deuxième électron, le rayon diminue
encore davantage puisqu’il y a trois protons qui tirent 1 seul électron restant, ce
qui rend l’atome très compacte et donc diminue le rayon ionique (rayon de l’ion).
École secondaires catholiques
8
Périodicité
EXERCICE 6
Les énergies de première ionisation des métaux alcalino-terreux valent :
Espèces
Énergie d’ionisation (MJ.mol-1
Be
0,899
Mg
0,738
Ca
0,590
Sr
0,549
Ba
0,503
Expliquer pourquoi les énergies d’ionisation diminuent du béryllium au baryum.
La première énergie d’ionisation est lorsque le premier électron est arraché de
l’atome. Lorsqu’on descend dans un groupe ou une famille, le montant de niveau
d’énergie augmente. Ceci veut dire qu’à chaque période, il y a une couche
d’électron qui est ajoutée. Lorsqu’il y a plusieurs couches d’électron, nous avons
l’effet écran qui rentre en jeu. L'effet d'écran est lorsque les électrons coeurs (les
électrons les plus proches du noyau) cachent l’effet des protons sur les électrons
de la couche de valence. Donc, le plus de couches qu’il y a, le plus que la couche
de valence est loin du noyau, donc elle ne ressent pas une grande attraction vers
le noyau. Ce qui veut dire que les électrons de valence nécessite beaucoup moins
d’énergie à arracher.
École secondaires catholiques
9
Périodicité
EXERCICE 7
Pour chacune des paires d’éléments suivantes (C et N) (Ar et Br), choisissez
l’atome qui a :
1. L’affinité électronique la plus favorable (exothermique) ;
(C et N) (Ar et Br)
2. L’énergie d’ionisation la plus élevée ;
(C et N) (Ar et Br)
3. Le rayon atomique le plus grand.
(C et N) (Ar et Br)
EXERCICE 8
Pour chacune des paires d’éléments suivantes (Mg et K) (F et Cl), choisissez
l’atome qui a :
1. L’affinité électronique la plus favorable (exothermique) ;
(Mg et K) (F et Cl)
2. L’énergie d’ionisation la plus élevée ;
(Mg et K) (F et Cl)
3. Le rayon atomique le plus grand.
(Mg et K) (F et Cl)
EXERCICE 9
Classez les atomes des ensembles suivants par ordre croissant de leur affinité
électronique.
1. S et Se
Se, S
2. F, Cl, Br, I
I, Br, Cl, F
École secondaires catholiques
10
Périodicité
EXERCICE 10
La configuration électronique condensée du strontium est [Kr]5s2. Identifie le numéro de
groupe, le numéro de période et le bloc orbital dans lesquels le strontium apparaît dans le
tableau périodique. Expose clairement ton raisonnement.
Groupe 2 - 2e colonne du tableau périodique
Période 5 - 5e rangée du tableau périodique
Bloc s - la dernière orbital occupé par des électrons est l’orbital 5s
EXERCICE 11
Identifie tous les éléments possibles ayant les configurations d’électrons de valence suivantes
1- s2d1
Sc, Y, La, Ac
2- s2p3
N, P, As, Sb, Bi
3- s2p6
Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
EXERCICE 12
Pour chacune des paires d’atomes suivantes, indique laquelle, à ton avis, a le plus grand rayon
atomique. Justifie ton choix.
PAIRES D’ATOMES
CLASSIFICATION
JUSTIFICATION
Na, Mg
Na
Est plus à la gauche dans le tableau périodique donc
rayon atomique plus grand.
Cl, K
K
On a un niveau d’énergie de plus (une couche de
plus), donc c'est plus grand.
Ca, Sr
Sr
On a un niveau d’énergie de plus (une couche de
plus), donc c'est plus grand.
Al, Ga
Ga
On a un niveau d’énergie de plus (une couche de
plus), donc c'est plus grand.
École secondaires catholiques
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Périodicité
EXERCICE 13
Dans tes propres mots, explique le principe de Pauli et la règle de Hund avec des illustrations.
2- Écris les quatre nombres quantiques qui décrivent chacun des 3 derniers électrons du Bore.
n=2 , l=0 , ml= 0 , s = +½
n=2 , l=0 , ml= 0 , s = -½
n=2 , l=1 , ml= -1 , s = +½
3- le maximum nombre d’électrons qui peuvent occuper le 5ième niveau d’énergie est
2n2 = 50 électrons.
4- Trace la configuration électronique complète et condensé, ainsi que le diagramme orbitale complet
du Zinc
1s22s22p63s23p64s23d10
[Ar]4s23d10
5- Indique si les nombres quantiques suivants existent : (n, ℓ, mℓ)
a. 1, 1, 0 NON
b. 5, 4, –3 OUI
c. 3, 2, –3 NON
d. 6, 7, +7 NON
École secondaires catholiques
12
Périodicité
6- Considère les atomes ayant les configurations électroniques suivantes:
i)
1s22s22p63s23p64s23d104p6
ii)
1s22s22p63s23p64s23d104p3
iii)
1s22s22p63s23p64s23d10
a) Lequel aura la plus grande première énergie d’ionisation? Pourquoi?
i) parce que c’est un gaz rare et est donc extrêmement stable.
b) Lequel aura la plus petite seconde énergie d’ionisation? Pourquoi?
ii) puisque il lui reste 2 électrons à arracher pour vider les orbitales p, tandis que i) a 5
électrons encore à arracher et iii) en a 9. Cela prend moins d’énergie à arracher des électrons
d’orbitales presque vides que d’orbitale presque pleine.
7- Un élément contient dans son noyau 35 protons et 46 neutrons.
a. Identifie l’élément.
Brome- 81
35
81
Br
b. Un différent atome du même élément contient 44 neutrons dans son noyau. Donne
le symbole, le numéro de masse et le numéro atomique.
35
79
Br
Brome-79
8- Écris la configuration électronique de…
a. L’atome de potassium 1s22s22p63s23p64s1
b. L’ion de potassium 1s22s22p63s23p6
c. L’atome du phosphore (manière condensée) [Ne]3s23p3
d. L’ion P -3 (manière condensée) [Ne]3s23p6
Une autre méthode qu’il faut connaître pour exprimer la configuration électronique d’un élément
consiste à énumérer le nombre d’électrons présents sur chaque niveau d’énergie de cet élément,
séparé par une virgule.
Ex : la configuration électronique de l’aluminium (Z = 13) est 1s22s22p63s23p1.
Elle peut aussi être exprimée comme 2,8,3 ce qui implique qu’il y a 2 électrons sur le premier niveau
d’énergie (sur l’orbitale s), 8 électrons sur le deuxième niveau d’énergie (2 sur l’orbitale s et 6 sur
l’orbitale p du 2ième NE) et 3 e- sur le troisième niveau d’énergie (2 sur l’orbitale s et 1 sur l’orbitale p
du 3ième NE).
Sachant ceci, complétez la configuration électronique de cette manière pour :
a. L’atome de potassium
b. L’ion de potassium
École secondaires catholiques
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