Chimie pour les non-majors

Que mangeons-nous en tant que nation ?

Le graphique ci-dessus indique quelques tendances de notre alimentation sur une période de trente ans. En observant la direction que prennent nos habitudes alimentaires, nous pouvons prendre des mesures pour aider à prévenir les mauvaises habitudes alimentaires et diminuer les problèmes tels que l’hypertension artérielle et les crises cardiaques.

Le développement du tableau périodique a aidé à organiser les informations chimiques de nombreuses façons. Nous pouvons maintenant voir des tendances parmi les propriétés de différents atomes et faire des prédictions sur le comportement de matériaux spécifiques.

Le caractère métallique fait référence au niveau de réactivité d’un métal. Les métaux ont tendance à perdre des électrons dans les réactions chimiques, comme l’indiquent leurs faibles énergies d’ionisation. Dans un composé, les atomes métalliques ont une attraction relativement faible pour les électrons, comme l’indiquent leurs faibles électronégativités. En suivant la tendance résumée dans la figure ci-dessous, vous pouvez constater que les métaux les plus réactifs se trouvent dans la partie inférieure gauche du tableau périodique. Le métal le plus réactif est le césium, qui ne se trouve pas dans la nature en tant qu’élément libre. Il réagit de manière explosive avec l’eau et s’enflamme spontanément dans l’air. Le francium est en dessous du césium dans le groupe des métaux alcalins, mais il est si rare que la plupart de ses propriétés n’ont jamais été observées.

Figure 1. Tendances des comportements des éléments.

La réactivité des métaux repose sur des processus tels que la formation de composés halogénés avec les halogènes et la facilité avec laquelle ils déplacent l’hydrogène des acides dilués.

Le caractère métallique augmente à mesure que l’on descend dans un groupe. Comme l’énergie d’ionisation diminue en descendant dans un groupe (ou augmente en montant dans un groupe), la capacité accrue des métaux situés plus bas dans un groupe à perdre des électrons les rend plus réactifs. En outre, le rayon atomique augmente en descendant dans un groupe, ce qui place les électrons extérieurs plus loin du noyau et rend cet électron moins attiré par le noyau.

Les non-métaux ont tendance à gagner des électrons dans les réactions chimiques et ont une forte attraction pour les électrons dans un composé. Les non-métaux les plus réactifs résident dans la partie supérieure droite du tableau périodique. Comme les gaz nobles constituent un groupe spécial en raison de leur manque de réactivité, l’élément fluor est le non-métal le plus réactif. On ne le trouve pas dans la nature en tant qu’élément libre. Le gaz fluor réagit de manière explosive avec de nombreux autres éléments et composés et est considéré comme l’une des substances connues les plus dangereuses.

Notez qu’il n’y a pas de division claire entre le caractère métallique et non métallique. Au fur et à mesure que l’on avance dans le tableau périodique, on observe une tendance croissante à accepter des électrons (non métallique) et une diminution de la possibilité qu’un atome cède un ou plusieurs électrons.