Exercices : Classification Périodique
Tronc Commun Science
Exercice 1 : Position dans le tableau
L’élément sodium (Na) a pour numéro atomique Z=11. Déterminer sa position (période et groupe) dans la classification périodique.
Solution :
Configuration électronique: 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹
Dernière couche: n=3 → 3ème période
1 électron de valence → Groupe 1 (alcalins)
Exercice 2 : Famille des halogènes
Citer trois éléments de la famille des halogènes et donner leurs numéros atomiques.
Solution :
Halogènes (groupe 17):
– Fluor (F) Z=9
– Chlore (Cl) Z=17
– Brome (Br) Z=35
– Iode (I) Z=53
Exercice 3 : Configuration électronique
Donner la configuration électronique de l’élément calcium (Z=20) et en déduire sa position dans le tableau périodique.
Solution :
Configuration: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
Dernière couche: n=4 → 4ème période
2 électrons de valence → Groupe 2 (alcalino-terreux)
Exercice 4 : Période et rayon atomique
Classer par ordre croissant de rayon atomique: Na (Z=11), K (Z=19), Li (Z=3). Justifier.
Solution :
Tous dans le groupe 1 (alcalins)
Rayon augmente avec la période:
Li (période 2) < Na (période 3) < K (période 4)
Car augmentation du nombre de couches électroniques
Exercice 5 : Électronégativité
Classer par ordre croissant d’électronégativité: F, Cl, Br. Justifier.
Solution :
Tous dans le groupe 17 (halogènes)
Électronégativité diminue quand la période augmente:
Br (période 4) < Cl (période 3) < F (période 2)
Car distance noyau-électrons de valence augmente
Exercice 6 : Métaux et non-métaux
Classer ces éléments en métaux et non-métaux: Al (Z=13), S (Z=16), Fe (Z=26), Cl (Z=17).
Solution :
Métaux: Al (aluminium), Fe (fer)
Non-métaux: S (soufre), Cl (chlore)
Métaux à gauche, non-métaux à droite du tableau périodique
Exercice 7 : Éléments de transition
Citer trois éléments de transition et donner leurs particularités électroniques.
Solution :
Exemples: Fe (fer), Cu (cuivre), Zn (zinc)
Particularités:
– Bloc d du tableau périodique
– Derniers électrons dans l’avant-dernière couche
– Plusieurs états d’oxydation possibles
Exercice 8 : Gaz nobles
Pourquoi les gaz nobles (groupe 18) sont-ils peu réactifs?
Solution :
Configuration électronique stable:
– Couche externe complète (2 électrons pour He, 8 pour les autres)
– Très forte stabilité → peu d’affinité pour gagner ou perdre des électrons
– Énergie d’ionisation élevée
Exercice 9 : Périodicité des propriétés
Comment varie l’énergie d’ionisation dans le tableau périodique?
Solution :
Augmente de gauche à droite dans une période:
– Charge nucléaire effective augmente
– Rayon atomique diminue
Diminue de haut en bas dans un groupe:
– Rayon atomique augmente
– Électrons de valence moins attirés
Exercice 10 : Élément inconnu
Un élément E a pour configuration électronique: [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴. Déterminer sa position et famille.
Solution :
Dernière couche: n=5 → 5ème période
Électrons de valence: 5s² 5p⁴ → 6 électrons de valence
Groupe 16 (chalcogènes)
Il s’agit du tellure (Te) Z=52
