Guide du simulateur

Tendances périodiques : comment quatre propriétés évoluent-elles dans une période et dans un groupe ?

Réponse courte

Les tendances périodiques sont les variations régulières des propriétés des éléments dans les périodes et les groupes. De gauche à droite dans une période, le rayon atomique diminue, et l’énergie d’ionisation et l’électronégativité augmentent. De haut en bas dans un groupe, le rayon augmente, et l’énergie d’ionisation et l’électronégativité diminuent. Le caractère métallique augmente vers le bas à gauche.

Que sont les tendances périodiques ?

Quand on classe les éléments par nombre de protons, leurs propriétés évoluent dans des sens précis. Ces évolutions s’appellent les tendances périodiques. Le simulateur montre quatre propriétés :

PropriétéCe que cela signifieDe gauche à droite dans une périodeDe haut en bas dans un groupe
Rayon atomiqueLa taille de l’atomeDiminueAugmente
Énergie d’ionisationL’énergie nécessaire pour arracher un électron à un atomeAugmenteDiminue
ÉlectronégativitéLa capacité d’attirer vers soi le doublet partagé d’une liaisonAugmenteDiminue
Caractère métalliqueLa capacité à perdre facilement des électronsDiminueAugmente

Pourquoi ces évolutions se produisent-elles ?

  • De gauche à droite dans une période, des protons s’ajoutent et la charge du noyau augmente, alors que le nombre de couches reste le même. Les électrons externes sont attirés plus fortement vers le noyau, et l’atome devient plus petit. Il devient plus difficile d’arracher un électron.
  • De haut en bas dans un groupe, une nouvelle couche s’ajoute, et les électrons externes s’éloignent du noyau. Les couches internes affaiblissent l’attraction du noyau. L’atome devient plus gros et perd facilement des électrons.
Le simulateur « Évolutions périodiques » dans l’application Nalukh chem : l’onglet Rayon, les 20 premiers éléments colorés par nuances, le fluor sélectionné et un rayon atomique de 0.042 nm
Onglet Rayon : plus la couleur est foncée, plus l’atome est gros.

Compare les tendances dans l’application Nalukh chem

Choisis une propriété et vois la valeur de chaque élément sur le tableau coloré. Ce simulateur fait partie de l’accès complet. Le téléchargement est gratuit. Sans compte, tu as accès à 2 chapitres et 5 simulateurs.

Comment utiliser le simulateur ?

  1. Choisis une propriété parmi les onglets Rayon, Ionisation, Électronégativité et Métaux de la rangée du haut.
  2. Les 20 premiers éléments sont colorés selon la valeur de cette propriété. Les cases claires correspondent au niveau faible, et les cases foncées au niveau élevé.
  3. Appuie sur la case d’un élément. Le panneau de droite indique le nom, le numéro, la période, le groupe et la valeur de cette propriété.
  4. Une courte explication du sens d’évolution apparaît sur la dernière ligne du panneau.
  5. Appuie vers la droite le long d’une ligne et vers le bas le long d’une colonne pour comparer les valeurs.

Exceptions de l’énergie d’ionisation

De gauche à droite dans une période, l’énergie d’ionisation augmente en général, mais dans la période 2, elle baisse à deux endroits :

ÉtapekJ/molRaison
Be → B899 → 801L’électron externe du bore est en 2p. Sur une même couche, un électron p est plus facile à arracher qu’un électron s.
N → O1402 → 1314Dans l’oxygène, 2 électrons s’apparient dans une orbitale 2p et se repoussent. L’un d’eux est donc plus facile à arracher.

Exercices à essayer dans le simulateur

  • Dans l’onglet Rayon, trouve le plus gros et le plus petit atome. Réponse : le potassium à 0.243 nm et l’hélium à 0.031 nm.
  • Dans l’onglet Ionisation, parcours la période 3 du sodium à l’argon et trouve les deux endroits où la valeur baisse. Réponse : Mg 738 → Al 578 et P 1012 → S 1000. La raison est la même que dans la période 2.
  • Dans l’onglet Électronégativité, appuie sur He, Ne et Ar. Pourquoi aucun nombre n’apparaît-il ? Réponse : les gaz nobles ne forment presque pas de liaisons, donc cette valeur n’est pas définie.
  • Dans l’onglet Métaux, trouve les métalloïdes. Réponse : le bore et le silicium.

Sources

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