2nde Physique-chimie Configuration électronique d'un atomeFiche de révision : Configuration électronique d'un atome
Configuration électronique d'un atome
Tableau périodique des éléments
Tableau périodique des éléments
- Le tableau périodique des éléments comporte, aujourd’hui, 118 éléments dont 92 naturels.
- Il est ordonné par masse atomique croissante et regroupé par famille d’éléments (colonnes).
Couches électroniques
Couches électroniques
- Le modèle de Niels Bohr permet d’expliquer certains faits expérimentaux. C’est ce modèle que nous utiliserons pour expliquer les propriétés chimiques des atomes.
- L’énergie des électrons qui gravitent autour du noyau ne peut prendre que certaines valeurs, cette énergie est quantifiée.
- L’atome est stable quand son énergie totale est minimale.
- Les électrons sont répartis suivant des couches notées par un nombre entier $n$.
- Chaque couche peut être subdivisée en sous-couches notées $\text{s}$, $\text{p}$, $\text{d}$, $\text{f}$ contenant chacune un nombre limité d’électrons.
- Nous n’utiliserons que les couches $1$, $2$ et $3$ et les sous-couches $\text{s}$ et $\text{p}$ (pour $Z ≤ 18$).
| Couches | Sous-couches | ||
| Nom | Nombre maximal $e^-$ | Nom | Nombre maximal $e^-$ |
| $\bold{n=1}$ | $\red{2}$ | $1\text{s}$ | $2$ |
| $\bold{n=2}$ | $\red{8}$ | $2\text{s}$ | $2$ |
| $2\text{p}$ | $6$ | ||
| $\bold{n=3}$ | $\red{8}$ | $3\text{s}$ | $2$ |
| $3\text{p}$ | $6$ | ||
- Quand une couche $n$ est totalement remplie on dit qu’elle est saturée.
- Voici l’ordre de remplissage des sous-couches : $1\text{s}$ ; $2\text{s}$ ; $2\text{p}$ ; $3\text{s}$ ; $3\text{p}$ $(Z ≤ 18)$.
Attention
En réalité, la couche 3 comporte au maximum 18 électrons, car elle est subdivisée en 3 sous-couches : $3\text{s}$ ; $3\text{p}$ ; $3\text{d}$. Chaque sous-couche comporte respectivement $2$, $6$ et $10$ électrons.
Électrons de valence et familles chimiques
Électrons de valence et familles chimiques
- On appelle électrons de valence d’un atome les électrons appartenant à la dernière couche occupée, appelée couche de valence.
| Couche $1$ | $\text{H}\ (1)$ | $\text{He}\ (2)$ | ||||||
| Couche $2$ | $\text{Li}\ (1)$ | $\text{Be}\ (2)$ | $\text{B}\ (3) $ | $\text{C}\ (4)$ | $\text{N}\ (5)$ | $\text{O}\ (6)$ | $\text{F}\ (7) $ | $\text{Ne}\ (8)$ |
| Couche $3$ | $\text{Na}\ (1)$ | $\text{Mg}\ (2)$ | $\text{Al}\ (3)$ | $\text{Si}\ (4)$ | $\text{P} (5)$ | $\text{S}\ (6)$ | $\text{Cl}\ (7)$ | $\text{Ar}\ (8)$ |
- Les couches de valence $\text{s}$ (colonnes 1 et 2) comportent $1$ ou $2$ électron(s) de valence.
- Les couches de valence $\text{s}^{2}\,\text{p}$ (colonnes 13 à 18) comportent de $3$ à $8$ électrons de valence, la couche $\text{s}^{2}$ est saturée avec deux électrons.
- Familles chimiques
- Colonne 1, groupe $\text{s}$, couche de valence $\text{s}^1$, famille des métaux alcalins.
- Colonne 2, groupe $\text{s}$, couche de valence $\text{s}^2$, famille des métaux alcalino-terreux.
- Colonne 17, groupe $\text{p}$, couche de valence $\text{s}^{2}\,\text{p}^5$.famille des halogènes.
- Colonne 18, groupe $\text{p}$, couche de valence $\text{s}^{2}\,\text{p}^6$.famille des gaz nobles ou rares.
- Les éléments d’une même colonne ont des propriétés chimiques similaires et forment une famille chimique.