كم تمرينًا مصحّحًا في درس «التصنيف الدوري للعناصر الكيميائية» ؟

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هل درس «التصنيف الدوري للعناصر الكيميائية» مقرّر في الامتحان الوطني ؟

نعم، هذا الدرس جزء من المقرّر الرسمي لـTronc Commun بالمغرب ويظهر بانتظام في الامتحانات الوطنية.

La classification périodique des éléments — Résumé de cours

1ère Année Collège — Atlasmaths.ma

Cours complet

Contenu du cours

Une **colonne** réunit les éléments de même nombre d'électrons externes — et c'est pour cela qu'ils se ressemblent chimiquement.

Une classification, pas une liste

Les éléments sont rangés par numéro atomique croissant, de gauche à droite puis de ligne en ligne. Mais ce n'est pas une simple liste : la disposition en lignes et colonnes fait apparaître une régularité, et c'est de là que vient le mot « périodique ».

Mendeleïev a construit ce tableau en 1869 alors que les électrons étaient inconnus. Il l'a fait à partir des seules propriétés chimiques observées — et il a même laissé des cases vides, en prédisant les propriétés des éléments manquants. Ils ont été découverts par la suite, conformes à ses prédictions.

Lignes et colonnes

Une ligne, ou période, rassemble les éléments dont la couche externe est la même : première ligne pour la couche K, deuxième pour la couche L, troisième pour la couche M. On change de ligne quand on commence à remplir une nouvelle couche.

Une colonne, ou famille, rassemble les éléments qui ont le même nombre d'électrons sur leur couche externe. C'est la clé de tout le chapitre : puisque ce sont ces électrons qui commandent le comportement chimique, les éléments d'une même colonne ont des propriétés voisines.

Trois familles à connaître

La première colonne réunit les métaux alcalins — lithium, sodium, potassium. Ils ont un seul électron externe, qu'ils perdent facilement pour former des ions positifs de charge $+$ . Ils sont très réactifs.

L'avant-dernière colonne réunit les halogènes — fluor, chlore, brome. Il leur manque un électron pour saturer leur couche externe : ils en captent un et forment des ions négatifs de charge $-$ .

La dernière colonne réunit les gaz nobles — hélium, néon, argon. Leur couche externe est déjà saturée : ils n'ont rien à gagner ni à perdre, et ne forment pratiquement aucun composé. C'est cette inertie qui sert de référence à toute la chimie du niveau, à travers la règle de l'octet.

Prévoir la formule d'un ion

La colonne donne directement la charge de l'ion que forme l'élément. Un élément de la première colonne perd un électron et donne un ion $+$ ; un élément de la deuxième en perd deux et donne un ion $2 +$ ; un halogène en gagne un et donne un ion $-$ ; un élément de l'avant-avant-dernière colonne en gagne deux et donne un ion $2 -$ .

Dans tous les cas, l'atome se dirige vers la configuration du gaz noble le plus proche : c'est la manière la plus économique de saturer sa couche externe.

📈 Figure clé

Exemple résolu 1

Énoncé. Placer dans le tableau l'élément de numéro atomique $Z = 16$ , puis prévoir l'ion qu'il forme.

Résolution. Configuration : $K^{2} L^{8} M^{6}$ . La couche externe est M, donc l'élément est sur la troisième ligne. Elle contient 6 électrons, ce qui le place dans l'avant-avant-dernière colonne : c'est le soufre.

Pour saturer sa couche externe, il lui manque 2 électrons. Il est bien plus économique d'en gagner deux que d'en perdre six : il forme donc l'ion $S^{2 -}$ , dont la configuration $K^{2} L^{8} M^{8}$ est celle de l'argon.

Exemple résolu 2

Énoncé. Le sodium ( $Z = 11$ ) et le potassium ( $Z = 19$ ) réagissent tous deux violemment avec l'eau. Expliquer cette ressemblance.

Résolution. Sodium : $K^{2} L^{8} M^{1}$ , soit un électron externe. Potassium : $K^{2} L^{8} M^{8} N^{1}$ , soit également un électron externe.

Ils appartiennent donc à la même colonne, la première. Or ce sont les électrons externes qui commandent le comportement chimique : les deux éléments perdent facilement leur unique électron externe, d'où une réactivité comparable.

Leurs numéros atomiques diffèrent pourtant de 8, et ils sont sur des lignes différentes. C'est bien la colonne, et non la proximité dans la liste, qui prédit la ressemblance.

🔑 Formules clés à retenir

ما يجب حفظه

رقم السطر = رقم الطبقة الخارجية (K ← السطر 1، L ← السطر 2، M ← السطر 3).
رقم العمود مرتبط بعدد الإلكترونات الخارجية : العمود 1 ← إلكترون واحد، والعمود 2 ← 2، والأعمدة من 13 إلى 18 ← من 3 إلى 8.
القلويات (العمود الأول) : تفقد إلكترونا واحدا ← الأيون $X^{+}$ .
القلويات الترابية (العمود الثاني) : تفقد إلكترونين ← الأيون $X^{2 +}$ .
الهالوجينات (العمود قبل الأخير) : تكتسب إلكترونا واحدا ← الأيون $X^{-}$ .
الغازات النادرة (العمود الأخير) : طبقتها الخارجية مشبعة، ولا تكون أي أيون.

⚠️

Astuces & Pièges à éviter

Les erreurs classiques — à lire avant les exercices !

مزالق وردود الفعل الصحيحة

الأعمدة هي التي تحمل التشابه الكيميائي، لا الأسطر. فعنصران متجاوران في نفس السطر لهما خاصيات مختلفة جدا.
يتزايد العدد الذري من اليسار إلى اليمين، ثم ننتقل إلى السطر الموالي — كما في قراءة نص.
الغازات النادرة لا تكون أيونات. فما دامت طبقتها الخارجية مشبعة، فلا داعي لأن تكتسب إلكترونا أو تفقده.
المعدن يعطي كاتيونا، واللامعدن يعطي أنيونا. فالمعادن على اليسار، واللامعادن على اليمين : ويكفي الموضع في الجدول لتوقع الإشارة.
الهيدروجين حالة خاصة : فرغم وضعه في الأعلى إلى اليسار، فإنه لا يسلك سلوك القلويات.

La classification périodique des éléments — Fiche d'exercices

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Exercices interactifs

10 exercices • Lis l'énoncé, écris ta réponse, puis vérifie la correction

Ma progression 0 / 10 corrigés

Exercices Faciles

3 exercices

Comment le tableau est construit

Facile

Énoncé

On étudie l'organisation de la classification périodique moderne. 1) Selon quel critère les éléments y sont-ils rangés ? 2) Que traduit le numéro de la ligne, appelée période ? 3) Qu'ont en commun les éléments d'une même colonne ? 4) Pourquoi les gaz nobles sont-ils chimiquement inertes ?

Ma réponse

Prof Hicham

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Correction détaillée

Placer un élément à partir de son numéro atomique

Facile

Énoncé

On considère l'élément chlore, de numéro atomique $Z = 17$ .

1. Donner sa structure électronique.

2. En déduire la ligne (période) qu'il occupe dans la classification périodique.

3. Combien d'électrons possède-t-il sur sa couche externe ? En déduire sa colonne.

4. À quelle famille appartient-il ? Quel ion monoatomique forme-t-il ?

5. Le sodium ( $Z = 11$ ) est sur la même ligne. Écrire la formule du composé ionique qu'il forme avec le chlore.

Ma réponse

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Correction détaillée

De la case à la structure électronique

Facile

Énoncé

Un élément $X$ occupe la troisième ligne et la seizième colonne de la classification périodique. Les colonnes $13$ à $18$ correspondent à des couches externes contenant respectivement $3$ , $4$ , $5$ , $6$ , $7$ et $8$ électrons.

1. Que représente le numéro de la ligne ? Celui de la colonne ?

2. En déduire la structure électronique de l'atome $X$ , puis son numéro atomique.

3. Identifier $X$ et donner l'ion qu'il forme.

4. Un élève écrit que le numéro de colonne « donne le numéro atomique ». Réfuter à l'aide de cet exemple.

Ma réponse

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Correction détaillée

Exercices Intermédiaires

4 exercices

Ions, formules et masses molaires

Intermédiaire

Énoncé

On donne les masses molaires atomiques suivantes, en

g \cdot mol^{- 1}

M (Mg) = 24, 3

M (Cl) = 35, 5

M (F) = 19, 0

. 1) Quelle est la formule du composé ionique formé par les ions

Na^{+}

S^{2 -}

? Justifier. 2) Calculer la masse molaire du chlorure de magnésium

MgCl_{2}

. 3) Calculer celle du fluorure de magnésium

MgF_{2}

. 4) Un ion et l'atome dont il provient occupent-ils la même case du tableau ? 5) Pourquoi le néon, de numéro atomique

10

, ne forme-t-il aucun ion monoatomique ?

Ma réponse

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Correction détaillée

De la position à la structure, et retour

Intermédiaire

Énoncé

On cherche à relier la position d'un élément dans le tableau à sa structure électronique. 1) Un élément a pour structure

(K)^{2} (L)^{8} (M)^{2}

. Où se situe-t-il dans le tableau ? 2) Un élément se trouve sur la troisième ligne et possède sept électrons externes. Quel est son numéro atomique ? 3) L'élément de numéro atomique

Z = 9

appartient à quelle famille ? 4) Quel ion les halogènes forment-ils, et pourquoi ? 5) Un atome dont la couche externe porte six électrons formera plutôt quel ion ?

Ma réponse

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Correction détaillée

Familles chimiques et ions formés

Intermédiaire

Énoncé

On donne les numéros atomiques : $Li (3)$ , $Ne (10)$ , $Mg (12)$ , $S (16)$ , $K (19)$ .

1. Écrire la structure électronique de chacun.

2. Regrouper ceux qui appartiennent à une même famille, et nommer cette famille.

3. Pour chaque élément, indiquer l'ion monoatomique qu'il forme — ou justifier qu'il n'en forme pas.

4. Pourquoi les éléments d'une même colonne ont-ils des propriétés chimiques voisines ?

5. Écrire les formules du sulfure de magnésium et du sulfure de potassium.

Ma réponse

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Correction détaillée

Une colonne, une famille, une formule

Intermédiaire

Énoncé

On considère la première colonne (les alcalins : lithium $Z = 3$ , sodium $Z = 11$ , potassium $Z = 19$ ) et l'avant-dernière colonne (les halogènes : fluor $Z = 9$ , chlore $Z = 17$ , brome).

1. Établir la structure électronique du lithium, du sodium, du fluor et du chlore.

2. Justifier que les éléments d'une même colonne forment des ions de même charge.

3. En déduire la formule du composé ionique formé par un alcalin et un halogène, et l'écrire pour le chlorure de potassium et pour le fluorure de sodium.

4. Le calcium, en deuxième colonne, forme $Ca^{2 +}$ . Quelle est la formule du chlorure de calcium ? Expliquer d'où vient l'indice.

Ma réponse

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Exercices Difficiles

3 exercices

Une famille, une réactivité

Difficile

Énoncé

On compare la réactivité des éléments d'une même colonne et l'évolution des propriétés dans le tableau. 1) Pourquoi le sodium réagit-il bien plus vivement avec l'eau que le magnésium ? 2) Un élément se trouve sur la troisième ligne et la dix-septième colonne. Déterminer son numéro atomique. 3) Pourquoi les éléments d'une même colonne ne sont-ils pas rigoureusement identiques dans leur réactivité ? 4) Comment expliquer que la première ligne ne compte que deux éléments et la deuxième huit ? 5) En quoi la classification permet-elle de prévoir et pas seulement de ranger ?

Ma réponse

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Correction détaillée

Identifier trois éléments à partir d'indices

Difficile

Énoncé

Trois éléments $X$ , $Y$ et $Z$ vérifient :

— $X$ est sur la troisième ligne et la deuxième colonne ;

— $Y$ est un halogène de la deuxième ligne ;

— $Z$ a pour structure électronique $(K)^{2} (L)^{8} (M)^{1}$ .

1. Donner la structure électronique de $X$ et de $Y$ , et leur numéro atomique.

2. Identifier les trois éléments. On dispose du début de la classification : H, He, Li, Be, B, C, N, O, F, Ne, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ar, K, Ca.

3. Donner l'ion formé par chacun.

4. Écrire la formule des composés ioniques formés entre $X$ et $Y$ , puis entre $Z$ et $Y$ .

5. Calculer la masse molaire du composé formé entre $X$ et $Y$ . On donne $M (Mg) = 24, 3$ , $M (F) = 19, 0 g \cdot mol^{- 1}$ .

6. $Z$ et $X$ sont voisins dans le tableau. Lequel réagit le plus vivement avec l'eau ?

Ma réponse

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Correction détaillée

Même structure électronique, éléments différents

Difficile

Énoncé

On considère les entités suivantes : $O^{2 -}$ , $F^{-}$ , $Ne$ , $Na^{+}$ et $Mg^{2 +}$ . On donne $Z (O) = 8$ , $Z (F) = 9$ , $Z (Ne) = 10$ , $Z (Na) = 11$ , $Z (Mg) = 12$ .

1. Donner le nombre d'électrons de chaque entité. Que constate-t-on ?

2. Ces entités sont-elles pour autant identiques ? Qu'est-ce qui les distingue ?

3. Le néon ne forme pas d'ion, alors que les quatre autres éléments en forment volontiers. Expliquer.

4. Classer ces cinq entités par rayon décroissant, en justifiant.

Ma réponse

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Correction détaillée

Exercices supplémentaires

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La classification périodique des éléments

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Contenu du cours

Une classification, pas une liste

Lignes et colonnes

Trois familles à connaître

Prévoir la formule d'un ion

📈 Figure clé

Exemple résolu 1

Exemple résolu 2

🔑 Formules clés à retenir

ما يجب حفظه

Astuces & Pièges à éviter

مزالق وردود الفعل الصحيحة

Méthodes types

الطريقة 1 : تحديد موقع عنصر في الجدول

الطريقة 2 : توقع الأيون الذي يكونه عنصر

La classification périodique des éléments — Fiche d'exercices

Exercices interactifs

Exercices Faciles

Comment le tableau est construit

Placer un élément à partir de son numéro atomique

De la case à la structure électronique

Exercices Intermédiaires

Ions, formules et masses molaires

De la position à la structure, et retour

Familles chimiques et ions formés

Une colonne, une famille, une formule

Exercices Difficiles

Une famille, une réactivité

Identifier trois éléments à partir d'indices

Même structure électronique, éléments différents

Exercices supplémentaires

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Lignes et colonnes

Trois familles à connaître

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Exemple résolu 1

Exemple résolu 2

🔑 Formules clés à retenir

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الطريقة 1 : تحديد موقع عنصر في الجدول

الطريقة 2 : توقع الأيون الذي يكونه عنصر

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Comment le tableau est construit

Placer un élément à partir de son numéro atomique

De la case à la structure électronique

Exercices Intermédiaires

Ions, formules et masses molaires

De la position à la structure, et retour

Familles chimiques et ions formés

Une colonne, une famille, une formule

Exercices Difficiles

Une famille, une réactivité

Identifier trois éléments à partir d'indices

Même structure électronique, éléments différents

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