Toute la matière est composée d'un peu plus de 100 types d'atomes différents qui, combinés, peuvent former des millions de substances différentes. Ces types d'atomes sont appelés éléments. Le tableau périodique est un tableau simple qui classe tous les éléments connus par ordre de numéro atomique. C'est souvent la première chose que les élèves découvrent lors de tout cours adjacent à la chimie, et même si cela peut sembler accablant, ce n'est pas obligé! Ces activités sont conçues pour permettre aux étudiants de maîtriser le tableau périodique de manière ludique et facile à l’aide de supports visuels.
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Les Grecs de l'Antiquité croyaient que le monde était composé de cinq éléments: la terre, l'air, le feu, l'eau et l'éther. Vers 500 avant notre ère, Démocrite a d'abord avancé l'idée que tout dans le monde était constitué de petites particules indivisibles appelées atomes. Le terme atomos est dérivé du grec ancien et signifie «indivisible». Au début des années 1800, John Dalton a formalisé la théorie atomique. Il a suggéré que toute matière est composée de petites particules appelées atomes, que ces atomes ont été réarrangés lors de réactions chimiques et que ces atomes ont des propriétés différentes.
Dmitri Mendeleev était un chimiste russe, connu pour être le père du tableau périodique. Il organisa les éléments connus à l'époque dans une table et y laissa des espaces vides car les éléments dont il prévoyait qu'ils seraient découverts plus tard. Le tableau périodique moderne comporte 118 éléments différents, répartis en 18 groupes et sept périodes.
Quatre-vingt-quatorze éléments sont naturels, dont 80 avec des isotopes stables. L'élément le plus abondant sur Terre est l'oxygène, élément essentiel à la vie telle que nous la connaissons sur notre planète. Les scientifiques pensent que les deux éléments les plus légers ont été créés dans le Big Bang. Tous les autres éléments naturels ont été créés par des réactions nucléaires. Les étoiles fusionnent des noyaux différents pour produire des noyaux plus lourds, mais elles ne peuvent produire que des éléments aussi lourds que 26 protons, ce qui est du fer. Des éléments plus lourds que cela ont été créés dans les supernovas, jusqu’au nombre atomique 94. Tout ce qui est plus grand que cela a été créé artificiellement par les humains. Certains de ces éléments supermassifs sont très instables et se séparent ou se décomposent en une fraction de seconde après leur création.
Le tableau périodique est une manière d'organiser des éléments. Dans le tableau périodique moderne, les éléments sont classés par leur numéro atomique. Le numéro atomique indique le nombre de protons présents dans le noyau d'un atome. La masse atomique nous dit combien de protons et de neutrons sont dans le noyau. Le nombre d'électrons est le même que le nombre de protons dans un atome neutre. Les colonnes verticales sont appelées groupes de tableaux périodiques. Les éléments d'un groupe ont tous des propriétés similaires. Les éléments du groupe 1, par exemple, sont tous des métaux et réagissent tous avec l’eau. Les lignes horizontales sont appelées périodes . Bien que les éléments de la même période n'aient pas de propriétés similaires, ils partagent tous le même nombre de couches d'électrons. Le tableau périodique des temps modernes comprend 118 éléments différents, commençant par l'hydrogène avec un numéro atomique égal à un, et se terminant par Oganesson avec un numéro atomique de 118.
Les éléments sont constitués de trois types de particules subatomiques appelées protons, neutrons et électrons . Alors que les protons et les neutrons se trouvent dans le noyau d'un atome, les électrons gravitent autour de ce noyau dans des couches ou des niveaux d'énergie situés à différentes distances du noyau. Les électrons sont maintenus en orbite car leur charge négative est opposée à celle du noyau. Les électrons recherchent toujours le niveau d'énergie le plus bas dans un atome. Dans la première coquille, nous mettons un maximum de deux électrons, suivis de huit électrons dans les deuxième et troisième coques. Par exemple, le scandium a un numéro atomique de 21, ce qui signifie qu'il a 21 protons. Comme il s'agit d'un atome neutre, il y a aussi 21 électrons. Les coquilles sont remplies à partir du plus petit départ du centre. Le Scandium a 21 électrons, nous devons donc mettre 21 électrons dans les coquilles. Donc, il y en aura deux dans la première coquille, huit dans la deuxième, huit dans la troisième et trois dans la quatrième. Scandium a une structure de 2.8.8.3.
Les éléments du groupe 1 sont connus sous le nom de métaux alcalins. Ce sont tous des métaux qui réagissent vigoureusement avec l'eau. Ils ont tous un électron dans leur coquille externe. Au fur et à mesure que vous passez du lithium au francium, la réactivité augmente.
Les éléments du groupe opposé aux métaux alcalins sont appelés gaz nobles . Ils sont très peu réactifs et ont une coque extérieure complète. Ils sont ininflammables et ont un point d'ébullition bas. Ils comprennent l'hélium, le néon, l'argon, le krypton, le xénon et le radon.
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