La chimie est et doit rester une science expérimentale, entre autres dans l'enseignement secondaire. Il faut dès lors réaliser un certain équilibre entre la théorie et les expériences. Celles-ci sont en effet de première importance pour développer l'esprit d'observation, former le jugement et créer une attitude scientifique.

Cette vidéo a pour but de montrer, à partir d'expériences facilement réalisables, la similitude ou la variation des propriétés dans un groupe d'éléments, famille ou période. De plus, la relation entre la position d'un élément dans le tableau périodique et les propriétés physiques et chimiques des corps correspondants y est mise en évidence.

Vous trouverez dans ce fascicule des fiches décrivant les expériences réalisées ainsi que les tableaux reprenant les grandeurs physico-chimiques. Seules quelques familles et une période sont étudiées. Chaque groupe d'élément est envisagé sous deux angles. La partie expérimentale a pour but de discuter et de généraliser les résultats des manipulations; la partie théorique met en relation la position de l'élément dans le tableau périodique et les valeurs des grandeurs qui le caractérisent. Cette étude théorique nécessite la connaissance de la structure atomique et des liaisons chimiques, non abordées ici.

Tableau 1

Dans la famille des halogènes, les propriétés des atomes varient avec le nombre atomique. Ainsi par exemple, lorsqu'on passe d'un élément à l'autre en descendant, le nombre quantique principal de la couche externe augmente à chaque fois d'une unité et cette couche est donc de plus en plus éloignée du noyau, ce qui explique l'augmentation du rayon covalent.

Les propriétés physiques des corps simples correspondants varient également. Ainsi, les différents états physiques de ces corps peuvent s'expliquer d'une part par l'augmentation de la masse atomique en passant du fluor à l'iode et d'autre part par des forces de London (attraction dipôle instantané - dipôle induit) de plus en plus importantes dues à l'augmentation du volume du nuage électronique. L'évolution des températures de fusion et d'ébullition dépend bien sûr des mêmes facteurs.

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