Tendances de réactivité : groupes 1, 2 et 17
1.6 · Le tableau périodique
Tendances de réactivité : groupes 1, 2 et 17
Ă€ la fin de cette section :
- Je peux décrire les métaux du groupe 1 comme les métaux les plus réactifs, et dire en quoi ils se ressemblent et diffèrent par leur aspect et leur réaction avec l’eau
- Je peux décrire comment les métaux du groupe 1 réagissent de plus en plus fort avec l’eau en descendant dans le groupe, et dire que les groupes 1 et 2 suivent la même tendance
- Je peux expliquer la tendance de réactivité des métaux des groupes 1 et 2 à l’aide de leur répartition des électrons
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Les notes, l’idée clé et les mots à connaîtreComme les éléments d’un groupe ont le même nombre d’électrons de valence (1.5), chaque groupe réagit d’une façon caractéristique, et la réactivité change progressivement en descendant dans le groupe.
- Groupe 1 : métaux alcalins. Un électron de valence. Ils réagissent avec l’eau, avec effervescence, en dégageant de l’hydrogène, et forment des hydroxydes solubles. La réactivité augmente en descendant dans le groupe (Li < Na < K).
- Groupe 2 : métaux alcalino-terreux. Deux électrons de valence. Ils réagissent avec l’eau et les acides pour donner de l’hydrogène ; ils forment des oxydes et des hydroxydes. La réactivité augmente aussi en descendant dans le groupe.
- Groupe 17 : halogènes. Sept électrons de valence ; colorés et diatomiques (Cl2, Br2, I2). Ils réagissent en gagnant un électron. La réactivité diminue en descendant dans le groupe (F > Cl > Br).
Aspect et comportement des métaux du groupe 1
- Mous : on peut les couper au couteau.
- Brillants quand on vient de les couper, mais ils ternissent vite (ils deviennent ternes) au contact de l’air.
- Faible masse volumique : le lithium, le sodium et le potassium flottent sur l’eau.
- Réagissent avec l’eau, avec effervescence, en dégageant de l’hydrogène (pas de l’oxygène) et de la chaleur, et en laissant une solution alcaline : l’indicateur universel passe du vert au violet. Le potassium réagit plus vivement que le sodium, et le sodium plus que le lithium.
sodium + eau → hydroxyde de sodium + hydrogène
Les métaux du groupe 1 sont les métaux les plus réactifs. L’élément le plus réactif de tous est le fluor, un non-métal tout en haut du groupe 17.
Les métaux réactifs réagissent aussi avec les acides en donnant de l’hydrogène. Teste cinq métaux dans l’acide chlorhydrique et vois ce que l’effervescence t’apprend.
- Teste chaque métal. Touche un tube pour y plonger le métal. Regarde à quelle vitesse ça pétille.
- Range-les dans l’ordre. Plus la réaction avec l’acide est vive, plus le métal est réactif. Le cuivre n’a pas réagi du tout. C’est le moins réactif des cinq.
- Nomme les produits. Un métal réactif et un acide donnent un sel et de l’hydrogène. L’acide chlorhydrique donne des chlorures.
- Teste le gaz. Place une éclisse enflammée à l’ouverture du tube. L’hydrogène brûle avec un petit « pop » aigu.
Pourquoi la réactivité change en descendant dans un groupe Essaie : En descendant dans le groupe
Toutes les tendances viennent d’une seule idée : la facilité avec laquelle un atome perd ou gagne son électron de valence, qui dépend de la distance entre la couche externe et le noyau.
- Lithium (2 couches), sodium (3), potassium (4) : l’électron de valence est de plus en plus loin, donc retenu moins fortement et perdu plus facilement. La réactivité augmente en descendant dans le groupe 1.
- Fluor (2 couches), chlore (3), brome (4), iode (5) : l’électron qui arrive serait de plus en plus loin, là où l’attraction est plus faible, donc gagné moins facilement. La réactivité diminue en descendant dans le groupe 17.
Les métaux (groupes 1 et 2) réagissent en perdant des électrons. Plus l’électron de valence est loin du noyau, c’est-à -dire plus bas dans le groupe, plus l’attraction qui le retient est faible : il est perdu plus facilement et le métal est plus réactif. C’est pourquoi le potassium est plus réactif que le sodium, lui-même plus réactif que le lithium.
Les halogènes (groupe 17) réagissent en gagnant un électron. Le même raisonnement sur la distance joue dans le sens inverse : plus bas dans le groupe, l’électron qui arrive se placerait plus loin du noyau, où l’attraction est plus faible, donc il est capté moins facilement. La réactivité diminue donc en descendant dans le groupe, et le fluor, tout en haut, est le plus réactif.
Pourquoi le potassium est-il plus réactif que le lithium ?
- Les deux sont du groupe 1 : les deux n’ont qu’un seul électron de valence. Regarde où se trouve cet électron.
- Regarde le diagramme : le potassium a plus de couches que le lithium, donc son Ă©lectron de valence est plus loin, pas plus proche.
- Les deux sont du groupe 1, donc les deux réagissent en perdant leur seul électron de valence.
- Dans le potassium, cet électron est sur une couche plus éloignée du noyau que dans le lithium.
- Il est donc retenu moins fortement et perdu plus facilement.
- Perdre un électron plus facilement = plus réactif.
Le fluor ou l’iode : lequel est le plus réactif ?
- Les halogènes réagissent en gagnant un électron, pas en en perdant un. Plus bas, l’électron qui arrive serait plus loin, là où l’attraction est plus faible.
- Même groupe veut dire une façon de réagir semblable, pas la même réactivité. La réactivité diminue en descendant dans le groupe 17.
- Les deux sont du groupe 17 et réagissent en gagnant un électron.
- La couche externe du fluor est la plus proche du noyau, donc il attire un Ă©lectron le plus fortement.
- Le fluor est donc plus réactif que l’iode.
-
Pas çaTous les groupes deviennent plus réactifs en descendant dans le groupe.
PlutôtLes métaux (groupes 1 et 2) deviennent plus réactifs en descendant ; les halogènes (groupe 17) deviennent moins réactifs. Le sens dépend de si l’atome perd ou gagne des électrons.
-
Pas çaLes métaux du groupe 1 gagnent des électrons.
PlutôtIls perdent leur unique électron de valence. Ce sont les non-métaux (comme les halogènes) qui gagnent des électrons.
-
Pas çaLa réactivité dépend de la lourdeur de l’atome.
PlutôtElle dépend de la facilité avec laquelle l’électron de valence est perdu ou gagné, c’est-à -dire de sa distance au noyau, pas de la masse de l’atome à elle seule.
-
Pas çaLe fluor est le moins réactif parce qu’il est en haut.
PlutôtC’est le contraire : chez les halogènes, le haut est le plus réactif, parce que la couche externe est la plus proche du noyau.
- réactivité
- la facilité avec laquelle une substance participe à une réaction chimique
- métal alcalin (groupe 1)
- un métal mou et très réactif avec un électron de valence ; il réagit avec l’eau en donnant de l’hydrogène
- métal alcalino-terreux (groupe 2)
- un métal réactif avec deux électrons de valence
- halogène (groupe 17)
- un non-métal réactif avec sept électrons de valence ; il réagit en gagnant un électron
- diatomique
- qui existe sous forme de molécules de deux atomes, p. ex. Cl2
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