Structure électronique - Complément⚓
Définition : Électrons de valence
La dernière couche de la configuration électronique qui contient des électrons est appelée couche externe[*]. Elle contient les électrons de valence[*] de l'atome.
Les autres couches sont appelées couches internes et contiennent les électrons de cœur des atomes.
Exemple :
Le carbone \(\mathrm{_{6}C}\) a pour configuration électronique \(\mathrm{1s^2 \;\;2s^2 \:2p^2}\). Il possède deux électrons de cœur et quatre électrons de valence \((\,2 + 2 = 4\,)\).
Complément : Application
Le lithium \(\mathrm{_{3}Li}\) est un élément très utilisé dans la fabrication de batteries.
La configuration électronique d'un atome de lithium est \(\mathrm{1s^2 \;\;2s^1}\). Sa couche externe est donc la couche n= 2 (la 2e) et elle contient un électron.
Cet atome possède deux électrons dans sa couche interne.
Petit exercice⚓
La classification périodique⚓
Définition : Les critères de classification
Les éléments chimiques[*] sont classés en lignes par numéro atomique croissant.
Le remplissage progressif d'une ligne correspond au remplissage progressif d'une couche électronique. Un changement de ligne s'effectue lorsqu'une nouvelle couche commence à se remplir.
Les lignes sont aussi appelées périodes[*]. Les colonnes sont appelées familles[*].
La dernière famille est celle des gaz nobles.
Complément :
La classification est dite périodique car les propriétés chimiques des éléments reviennent périodiquement, ce qui a permis de définir les familles chimiques. En revanche, contrairement à la période vue pour les signaux périodiques, elle n'a pas d'unité et ne se mesure donc pas en seconde !
Définition : Utilisation de la classification
Dans une même ligne (période[*]), les atomes ont les mêmes couches électroniques occupées.
Dans une même colonne (famille chimique[*]), les atomes ont le même nombre d'électrons sur leur couche externe.
Complément :
Les éléments d'une même colonne forment facilement des ions monoatomiques qui ont la même charge électrique. Ils ont aussi tendance à faire le même nombre de liaisons lorsqu'ils forment des molécules.
Petit exercice⚓
Question⚓
Un atome de fluor a pour configuration électronique \(\mathrm{1s^2 \;\;2s^2 \:2p^5}\).
Q5. Expliquer dans quelle ligne et dans quelle colonne de la classification périodique il se trouve.
Solution⚓
A2-Q5.
Sa couche externe est la 2ème \((n= 2)\), donc l'atome est dans la 2ème ligne.
Sa couche externe contient sept électrons : 2 électrons dans la sous-couche \(\mathrm{2s^2}\) et 5 électrons dans la sous-couche \(\mathrm{2p^5}\).
Il appartient donc à la colonne 17 du tableau périodique (famille des halogènes).