Exploiter le tableau périodique - Corrigé

On donne les trois premières lignes du tableau périodique :

1. Préciser le numéro atomique du carbone C.

2. Citer un élément chimique ayant des propriétés similaires à celles du phosphore P.

3. Préciser le nom donné aux éléments de la dernière colonne.

4. Identifier l’élément ayant la configuration électronique 1s²2s⁶2p⁴. Justifier.

5. Indiquer la couche de valence de l'atome de sodium Na.

6. Déterminer la charge portée par l'ion potassium K, sachant qu'il se trouve dans la première colonne du tableau. Justifier.

Corrigé

1. Les éléments chimiques sont classés dans le tableau périodique par numéro atomique Z croissant. Le carbone se trouve dans la 6^e case du tableau : son numéro atomique est donc Z = 6.

2. Les éléments d’une même colonne ont des propriétés similaires : l'azote N a des propriétés similaires au phosphore P.

3. La dernière colonne du tableau constitue la famille des gaz nobles.

4. La configuration électronique de l'élément à identifier s'écrit 1s²2s²2p⁴. Ainsi :

• sa couche de valence est la couche  : l'élément se trouve sur la 2^e ligne du tableau ;
• la sous-couche en cours de remplissage est une sous-couche p : l'élément se trouve dans le bloc p (colonnes 13 à 18) ;
• la sous-couche en cours de remplissage contient 4 électrons : l'élément se trouve dans la 4^e colonne du bloc p, c'est-à-dire la colonne 16.
  

L'élément qui se trouve sur la 2^e ligne et dans la colonne 16 est l'oxygène O.

5. Le sodium se situe dans la troisième ligne du tableau : cela correspond au remplissage de la couche . La couche de valence du sodium est donc la couche 3.

6. Le potassium se situe dans la 1^re colonne : il forme un ion de même charge que le lithium et le sodium.  

Le gaz noble le plus proche du lithium dans la classification est l'hélium, il se situe une case avant le lithium. L'hélium possède donc un électron de moins que l'atome de lithium.

Afin d'être stable et d'obtenir la configuration électronique de l'hélium, l'atome de lithium doit perdre un électron : il forme l'ion lithium Li⁺. Le potassium forme donc l'ion potassium K⁺.