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Configuration électronique d'un atome

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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

  • 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 nn.
  • Chaque couche peut être subdivisée en sous-couches notées s\text{s}, p\text{p}, d\text{d}, f\text{f} contenant chacune un nombre limité d’électrons.
  • Nous n’utiliserons que les couches 11, 22 et 33 et les sous-couches s\text{s} et p\text{p} (pour Z18Z ≤ 18).

Couches Sous-couches
Nom Nombre maximal ee^- Nom Nombre maximal ee^-
n=1\bold{n=1} 2\red{2} 1s1\text{s} 22
n=2\bold{n=2} 8\red{8} (6+2)(6+2) 2s2\text{s} 22
2p2\text{p} 66
n=3\bold{n=3} 8\red{8} (6+2)(6+2) 3s3\text{s} 22
3p3\text{p} 66
  • Quand une couche nn est totalement remplie on dit qu’elle est saturée.
  • Voici l’ordre de remplissage des sous-couches : 1s1\text{s} ; 2s2\text{s} ; 2p2\text{p} ; 3s3\text{s} ; 3p3\text{p} (Z18)(Z ≤ 18).

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 11 (1)\text{H}\ (1) He (2)\text{He}\ (2)
Couche 22 Li (1)\text{Li}\ (1) Be (2)\text{Be}\ (2) (3)\text{B}\ (3) (4)\text{C}\ (4) (5)\text{N}\ (5) (6)\text{O}\ (6) \text{F}\ (7) Ne (8)\text{Ne}\ (8)
Couche 33 Na (1)\text{Na}\ (1) Mg (2)\text{Mg}\ (2) Al (3)\text{Al}\ (3) Si (4)\text{Si}\ (4) P(5)\text{P} (5) (6)\text{S}\ (6) Cl (7)\text{Cl}\ (7) Ar (8)\text{Ar}\ (8)
  • Les couches de valence s\text{s} (colonnes 1 et 2) comportent 11 ou 22 électron(s) de valence.
  • Les couches de valence s2p\text{s}^{2}\,\text{p} (colonnes 13 à 18) comportent de 33 à 88 électrons de valence, la couche s2\text{s}^{2} est saturée avec deux électrons.
  • Familles chimiques
  • Colonne 1, groupe s\text{s}, couche de valence s1\text{s}^1, famille des métaux alcalins.
  • Colonne 2, groupe s\text{s}, couche de valence s2\text{s}^2, famille des métaux alcalino-terreux.
  • Colonne 17, groupe p\text{p}, couche de valence s2p5\text{s}^{2}\,\text{p}^5.famille des halogènes.
  • Colonne 18, groupe p\text{p}, couche de valence s2p6\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.