Chimie
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Bloc p 

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ÉTUDE DES FAMILLES D'ÉLÉMENTS : le bloc p

Correction de l'exercice : propriétés chimiques des composés du bloc p ...

Résumer les propriétés des éléments du bloc p.

Le bloc p est constitué de six familles :

1- la famille du bore compte un métalloïde (B) et des métaux pauvres (Al, Ga, In et Tl). Ils donnent l'état d'oxydation +3 puis +3 et +1 enfin +1 du fait du phénomène du doublet inerte.
L'aluminium qui est des principaux éléments de la croûte terrestre, donne des alliages légers comme l'alpax (transports), l'almélec (industrie électrique), le duralumin (bâtiment) et le zicral (emballage).

2- la famille du carbone compte un non métal (C), deux métalloïdes (Si et Ge) et deux métaux (Sn et Pb). Ils ne donnent pas d'ions mais des composés covalents sauf les deux métaux Sn et Pb qui donnent le degré d'oxydation +2 et +4 pour Sn et +2 pour Pb du fait du phénomène du doublet inerte.
La courbe de l'enthalpie libre (ΔG⁰) en fonction de la température pour la réaction C + ½ O₂ → CO  est la seule à présenter une pente négative car le nombre de mole de gaz augmente de gauche à droite contrairement aux réactions d'oxydation des métaux qui, à partir d'un solide et de l'oxygène conduisent à un oxyde solide, par exemple :     Fe + ½ O₂ → FeO      ou      2 Fe + 3/2 O₂ → Fe₂O₃  
Le carbone est donc un réducteur universel des oxydes, sauf pour quelques oxydes (Al₂O₃, CaO, ...) pour lesquels la température étant très élevée, il est utilisé industriellement d'autres procédés.

3- la famille de l'azote compte deux non métaux (N et P), deux métalloïdes (As et Sb) et un métal (Bi). Ils ne donnent pas d'ions mais des composés covalents sauf le métal (Bi) qui donne le degré d'oxydation +3 du fait du phénomène du doublet inerte.
L'azote est particulier à plusieurs titres car il donne des nitrures (N^3-) avec les métaux, il est le seul à donner tous les états d'oxydation de +1 à +5 (N₂O, NO, N₂O₃, NO₂ et N₂O₅) et enfin, il est le seul à être gazeux.
Cette famille donne des oxydes covalents acides qui donnent avec l'eau des acides courants : nitrique, phosphorique, ...

4- la famille de l'oxygène ou chalcogènes compte trois non métaux (O, S et Se) et deux métalloïdes (Te et Po) ce qui conduira à des propriétés différentes.
Ces éléments donnent des ions X^2- même Te (proche des non métaux) sauf le Po qui donne de ions positifs (proche des métaux).
Ils forment donc des liaisons ioniques avec les métaux (MgO, ... ) ou des liens covalents avec les non-métaux (SO₂, ... ).
L'ensemble des éléments de cette famille se lient avec l'oxygène pour donner des oxydes covalents : SO₃  (acide fort), SeO₂ (acide fort), TeO₂ (acide faible) et PoO₂ (amphotère).
L’oxygène, sous forme d’oxydes, est l’élément le plus abondant de la croûte terrestre.

5- la famille des halogènes ne compte que des non métaux (F, Cl, Br, I et At) caractérisés par la stabilité de l'ion X^-.
C'est la seule famille du tableau périodique où l'on retrouve des éléments à l'état gazeux (F et Cl), liquide (Br) et solide (I et At).
Les halogènes sont très réactifs (avec les métaux, la réaction peut être explosive) et toxiques, ils forment des sels avec les alcalins et des acides forts avec l'hydrogène.
L'électronégativité de cette famille diminue classiquement, du Fluor (qui est le plus électronégatif avec EN = 4) jusqu'à l'Astate (EN = 2,2).

6- la famille des gaz rares (aussi appelés gaz nobles ou gaz inertes) est formée de l'hélium (He), du néon (Ne), de l'argon (Ar), du krypton (Kr), du xénon (Xe) et du radon (Rn).
Ils sont tous présents dans l'air en plus ou moins grande quantité sauf le radon qui est radioactif et se trouve dans les roches (provient de la désintégration de l'uranium ou du radium).
Ils sont tous gazeux à température ambiante comme leur nom l'indique et ce sont les seuls éléments à exister à l'état naturel, sous forme de molécules monoatomiques.
Ils ne participent pratiquement pas à des réactions chimiques (sauf Xe et Kr dans des conditions particulières) car leur dernière couche électronique est saturée.
On utilise la plupart des gaz rares dans les enseignes lumineuses et ils font tous une très belle lumière lorsqu'ils sont excités par le passage d'un courant électrique. L'hélium est plus léger que l'air et il est utilisé pour gonfler les ballons mais l'argon beaucoup plus lourd que l'air est utilisé pour obtenir des atmosphères inertes.
 

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