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Physique-Chimie 2de

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ACTIVITÉ D'EXPLORATION


3
La classification périodique, une belle histoire





Par intuition

Selon quel critère peut-on classer les éléments chimiques ?

Compétence

APP : Maîtriser le vocabulaire du cours



Doc. 1
Les triades

En 1817, Johann Döbereiner propose une classification en triade. Les éléments sont regroupés par trois si la masse atomique de l’un est la moyenne des deux autres. Par exemple, pour la triade des alcalins :

M(Na)=23u=M(Na)=23u=M(Li)+M(K)2M(\mathrm{Na})=23 \mathrm{u}=M(\mathrm{Na})=23 \mathrm{u}=\dfrac{M(\text{Li})+M(\text{K})}{2}
(avec 1 u=1,660538921×1027u = 1\text{,}660\, 538\, 921 \times 10^{-27} kg).

Ainsi en 1850, il a classé les éléments en 20 triades.

D’après Nicolas Lévy, « La classification périodique de Lavoisier à Mendeleïev », culturesciences.chimie.ens.fr, 25/01/2011.

Synthèse de l'activité

Quels sont les critères actuels de classification des éléments chimiques ?
La classification actuelle est-elle uniquement due à Dmitri Mendeleïev ?


Doc. 4
Classification actuelle

Au début du XIXe siècle, l’argon et le néon, deux gaz nobles (parfois appelés gaz inertes à cause de leur faible réactivité), sont découverts. Leur masse ne permet pas de les ranger dans la classification de Mendeleïev. Il est donc décidé de classer les éléments non plus par masse atomique croissante mais par numéro atomique croissant.

Doc. 2
Vis tellurique

En 1862, Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois est le premier à s’appuyer non plus uniquement sur les masses atomiques mais aussi sur les propriétés des éléments. Il crée alors une classification appelée vis tellurique.

D’après N. Lévy, Ibid.
Retrouvez l'image en HD sur la bibliothèque numérique de Mines ParisTech.

Vis tellurique Chancourtois


Doc. 3
Newlands et la classification de Mendeleïev

En 1863, John Newlands propose une organisation par masse atomique croissante en regroupant sur une ligne les éléments ayant des propriétés chimiques similaires. Il peut ainsi prédire l’existence d’éléments non encore découverts mais il n’arrive pas à convaincre les autres scientifiques.

En 1869, Dmitri Mendeleïev publie la loi périodique et son tableau. Dans ce tableau, trois éléments sont manquants car alors encore inconnus mais leurs masses atomiques et leurs propriétés sont prévues et annoncées.

Entre 1875 et 1886 le gallium, le scandium et le germanium sont découverts. Ils présentent des propriétés très proches de celles prédites par D. Mendeleïev.

D’après N. Lévy, Ibid.

Première ébauche du tableau périodique par Mendeleïev, 1869.
Première ébauche du tableau périodique par Mendeleïev, 1869.

Le nombre d’éléments découverts est passé de 12 en 1700 à plus de 80 en 1900. Pour pouvoir enseigner et transmettre le savoir chimique, il est alors devenu important de classer les éléments qui étaient connus.

➜ Comment les chimistes ont-ils classé les éléments ?

Questions

Voir les réponses
1. Doc. 1 Quelle est la propriété qui permet de créer les triades ?


2. Doc. 2 Quelle est la nouveauté proposée par Chancourtois ?


3. Doc. 3 Pourquoi la proposition de Mendeleïev a-t-elle été la plus marquante ?


4. Doc. 4 Pourquoi l’argon et le néon ont-ils été découverts si tard ?
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