Cortège électronique et stabilité

Présentation

Définitions

Configuration électronique d’un atome

Répartition des électrons d’un atome dans les différentes couches et sous-couches.

Exemple :
La configuration électronique de l’atome de sodium (numéro atomique Z = 11) est $\text{1s}^2\,\text{2s}^2\,\text{2p}^6\,\text{3s}^1$ à l’état fondamental. Cette configuration permet de retrouver la position de l’élément sodium dans le tableau périodique : il se situe dans la 3e période et la 1re colonne du bloc s, et par conséquent, la 1re colonne du tableau.

Électrons de valence

Ensemble des électrons appartenant à la couche de nombre quantique principal $n$ le plus élevé, ainsi que les électrons appartenant à des sous-couches partiellement remplies.

Exemple :
L’atome de sodium a un électron de valence à l’état fondamental, l’électron appartenant à la sous-couche $3\text{s}$.

Famille chimique

Éléments chimiques appartenant à une même colonne du tableau périodique et partageant des propriétés chimiques et physiques similaires. La similarité des propriétés observées à l’échelle macroscopique est associée à l’échelle microscopique, à l’identité des configurations électroniques de valence pour les atomes isolés de ces éléments.

Exemple :
Le sodium, le potassium, le lithium, etc. ont en commun une configuration électronique fondamentale de l’atome isolé du type $\text{ns}^1$. Ils constituent la famille des alcalins.


Quiz

--- primary_color: steelblue secondary_color: "#f2f2f2" text_color: black shuffle_questions: false --- ## Configuration électronique 1 Quelle est la configuration électronique fondamentale de l'atome de magnésium ($Z=12$) ? - [x] $\mathrm{1s^2 \,2s^2 \,2p^6 \,3s^2}$ - [x] $\mathrm{[Ne] \, 3s^2}$ - [ ] $\mathrm{[Ar] \, 3p^2}$ - [ ] $\mathrm{[He] \, 2s^2}$ - [ ] $\mathrm{1s^2 \, 1p^6 \, 2s^2 \, 2p^4}$ - [ ] $\mathrm{1s^2 \, 2s^2 \, 3s^2 \, 2p^6}$ ## Configuration électronique 2 Quelle est la configuration électronique fondamentale des électrons de valence de l'atome d'aluminium ($Z=13$) ? - [x] $\mathrm{3s^2 \, 3p^1}$ - [ ] $\mathrm{3p^1}$ - [ ] $\mathrm{1s^2 \, 2s^2 \, 2p^6}$ > Ce sont les électrons de cœur ! ## Position dans le tableau 1 Où se trouve le magnésium ($Z=12$) ? - [x] 3e ligne 2e colonne - [ ] 2e ligne 3e colonne - [ ] 3e ligne 12e colonne ## Position dans le tableau 2 Où se trouve l'aluminium ($Z=13$) ? - [x] 3e ligne 13e colonne - [ ] 3e ligne 3e colonne - [ ] 4e ligne 14e colonne ## Ion monoatomique 1 Quel ion aura tendance à former l'aluminium ($Z=13$) ? - [x] $\ce{Aℓ^3+}$ - [ ] $\ce{Aℓ^+}$ - [ ] $\ce{Aℓ^2+}$ - [ ] $\ce{Aℓ^-}$ - [ ] $\ce{Aℓ^2-}$ - [ ] $\ce{Aℓ^3-}$ ## Ion monoatomique 2 Quel ion aura tendance à former le chlore ($Z=17$) ? - [ ] $\ce{Cℓ^3+}$ - [ ] $\ce{Cℓ^+}$ - [ ] $\ce{Cℓ^2+}$ - [x] $\ce{Cℓ^-}$ - [ ] $\ce{Cℓ^2-}$ - [ ] $\ce{Cℓ^3-}$ ## Molécule 1 Les électrons de valence de chaque élément d'une molécule sont organisés en doublets (liants et non-liants).
Combien de doublets doivent figurer dans le schéma de Lewis de la molécule $\ce{C2H3FO}$ ? - [ ] 9 - [x] 12 - [ ] 18 - [ ] 10 - [ ] 11 - [ ] 24 ## Molécule 2 --- shuffle_answers: false --- Parmi les schéma de Lewis, le(s)quel(s) corresponde(nt) à un gain de stabilité pour chaque élément ? ![](/quizlewis.png) - [ ] A - [x] B - [ ] C - [ ] D

Tableau périodique des éléments

Le tableau ci-dessous est réduit aux 18 premiers éléments ($Z<18$).
Sont inscrits dans chaque case le symbole de l’élément, son numéro atomique, la configuration électronique stable de l’atome, et sa version condensée.

Colonne 1Colonne 2...Colonne 13Colonne 14Colonne 15Colonne 16Colonne 17Colonne 18
1
H
$\text{1s}^1$
 		 2
He
$\text{1s}^2$
3
Li
$\text{1s}^2\,\text{2s}^1$
$\ce{[He]}\,\text{2s}^1$		 4
Be
$\text{1s}^2\,\text{2s}^2$
$\ce{[He]}\,\text{2s}^2$		 5
B
$\text{1s}^2\,\text{2s}^2\,\text{2p}^1$
$\ce{[He]}\,\text{2s}^2\,\text{2p}^1$		 6
C
$\text{1s}^2\,\text{2s}^2\,\text{2p}^2$
$\ce{[He]}\,\text{2s}^2\,\text{2p}^2$		 7
N
$\text{1s}^2\,\text{2s}^2\,\text{2p}^3$
$\ce{[He]}\,\text{2s}^2\,\text{2p}^3$		 8
O
$\text{1s}^2\,\text{2s}^2\,\text{2p}^4$
$\ce{[He]}\,\text{2s}^2\,\text{2p}^4$		 9
F
$\text{1s}^2\,\text{2s}^2\,\text{2p}^5$
$\ce{[He]}\,\text{2s}^2\,\text{2p}^5$		 10
Ne
$\text{1s}^2\,\text{2s}^2\,\text{2p}^6$
$\ce{[He]}\,\text{2s}^2\,\text{2p}^6$
11
Na
$\text{1s}^2\,\text{2s}^2\,\text{2p}^6\,\text{3s}^1$
$\ce{[Ne]}\,\text{3s}^1$		 12
Mg
$\text{1s}^2\,\text{2s}^2\,\text{2p}^6\,\text{3s}^2$
$\ce{[Ne]}\,\text{3s}^2$		 13
Al
$\text{1s}^2\,\text{2s}^2\,\text{2p}^6\,\text{3s}^2\,\text{3p}^1$
$\ce{[Ne]}\,\text{3s}^2\,\text{3p}^1$		 14
Si
$\text{1s}^2\,\text{2s}^2\,\text{2p}^6\,\text{3s}^2\,\text{3p}^2$
$\ce{[Ne]}\,\text{3s}^2\,\text{3p}^2$		 15
P
$\text{1s}^2\,\text{2s}^2\,\text{2p}^6\,\text{3s}^2\,\text{3p}^3$
$\ce{[Ne]}\,\text{3s}^2\,\text{3p}^3$		 16
S
$\text{1s}^2\,\text{2s}^2\,\text{2p}^6\,\text{3s}^2\,\text{3p}^4$
$\ce{[Ne]}\,\text{3s}^2\,\text{3p}^4$		 17
Cl
$\text{1s}^2\,\text{2s}^2\,\text{2p}^6\,\text{3s}^2\,\text{3p}^5$
$\ce{[Ne]}\,\text{3s}^2\,\text{3p}^5$		 18
Ar
$\text{1s}^2\,\text{2s}^2\,\text{2p}^6\,\text{3s}^2\,\text{3p}^6$
$\ce{[Ne]}\,\text{3s}^2\,\text{3p}^6$

Tableau complet faisant apparaître les 4 blocs correspondant aux 4 sous-couches $s$, $p$, $d$, et $f$ :