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ÉTUDE DES FAMILLES D'ÉLÉMENTS : le bloc s

Correction de l'exercice : Décrire les propriétés chimiques des éléments du bloc s ...

Commentez les phrases suivantes :

a- On observe les rayons atomiques les plus importants au début de chaque période.

b- Les rayons atomiques les plus importants conduisent à une faible densité des éléments.

c- Le potentiel d'ionisation (PI) croit de Cs à Li aussi les électrons sont moins disponibles et l’élément est moins réactif.

d- L’électronégativité diminue du Li au Cs.

e- Quelle est l’utilité de la coloration des flammes par les alcalins ?
 

a- On observe les rayons atomiques les plus importants au début de chaque période puisqu'il y a création d'une nouvelle couche par l'installation du premier électron dans une orbitale s. L'installation du deuxième électron n'accroît pas la taille, au contraire, puisqu'il y a un proton de plus dans le noyau qui attire donc plus fortement l'ensemble des électrons de l'atome.
L'attraction du noyau l'emporte sur le remplissage des couches et la taille des atomes diminuent lorsqu'on parcours une période.
 

b- Les rayons atomiques les plus importants conduisent à une faible densité des éléments et un calcul simple peut le montrer.
les moins denses :      M(Li à Fr) = 6,941 à 223 g/mol         rayon atomique (Li à Fr) = 145 à 280 pm              
le plus dense :              M(Ir) = 192,2 g/mol                              rayon atomique (Ir) = 135 pm

le volume est proportionnel à r³    donc    145³ / 135³ = 1,2      et       223³ / 135³ = 8,9  

à système cristallin identique le rapport des volumes de la maille est multiplié par 1,2 à 8,9

le rapport des masses molaires est de :  192,2 / 6,941 = 27,7       et       192,2 / 223 = 0,86  

la masse molaire est de 0,86 à 27,7 fois plus faible

pour Li       d /1,2 x 27,7 = 33 fois plus faible                            pour Fr          d / 8,9 x 0,86 = 8 fois plus faible

On obtient un rapport proche de la réalité puisque ρ(Li) = 0,53     ρ(Fr) = 1,87    et    ρ(Ir) = 22,56

Les rapports réels sont de 42 et 12 donc de l'ordre de grandeur obtenu compte tenu des hypothèses proposées.


c- Le premier potentiel d'ionisation (PI₁)  croit de Cs à Li car les électrons sont de plus en plus proches du noyau et donc mieux retenus, aussi les électrons sont moins disponibles pour donner des liaisons et l’élément est moins réactif.

d- L’électronégativité diminue du Li au Cs car la taille des atomes augmente de 1,2 / 8,9 = 7,4 fois.
La capacité à attirer les électrons diminue, donc l'électronégativité diminue.

e- La coloration des flammes par les alcalins permet de les identifier (qualitatif) et de les doser (quantitatif) par émission atomique.
La présence de sodium dans un sel (NaCl) colorera une flamme en jaune par simple introduction du sel dans une flamme alors que le même sel de potassium (KCl) colorera la flamme en violet et que le sel de lithium la colorera en rouge carmin.

Pensez à revenir à la page "Connaissances et compétences" pour vérifier vos acquis.