| Niveau | Sous-niveau | Capacité | Exemple |
|---|---|---|---|
| 1 | 1s | 2 électrons | 1s² |
| 2 | 2s, 2p | 8 électrons | 2s² 2p⁶ |
| 3 | 3s, 3p, 3d | 18 électrons | 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ |
Configuration électronique : Distribution des électrons dans les différentes couches et sous-couches électroniques d'un atome.
- Identifier le numéro atomique Z
- Remplir les niveaux d'énergie dans l'ordre croissant
- Suivre la règle de Klechkowski (n+l)
- Respecter la capacité maximale de chaque niveau
Z = 10, donc le néon a 10 protons et 10 électrons
1s peut contenir 2 électrons
1s² (2 électrons utilisés)
2s peut contenir 2 électrons
2s² (4 électrons utilisés au total)
2p peut contenir 6 électrons
2p⁶ (10 électrons utilisés au total)
La configuration électronique du néon est : 1s² 2s² 2p⁶
• Ordre de remplissage : 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d...
• Capacité : s(2), p(6), d(10), f(14)
• Stabilité : Couche externe complète (octet stable)
Électrons de valence : Électrons situés dans la couche externe d'un atome, responsables des propriétés chimiques.
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴
La couche externe est n=3
Elle contient : 3s² 3p⁴
3s² : 2 électrons
3p⁴ : 4 électrons
Total : 6 électrons de valence
Le soufre a 6 électrons de valence, ce qui explique sa position dans le groupe 16
Le soufre possède 6 électrons de valence dans sa couche externe (3s² 3p⁴).
• Couche externe : Niveau n le plus élevé occupé
• Électrons de valence : Ceux de la couche externe
• Propriétés chimiques : Déterminées par les électrons de valence
Configuration électronique simplifiée : Écriture abrégée utilisant la configuration du gaz noble précédent.
L'argon (Z=18) est le gaz noble précédent
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
[Ar] 4s²
Où [Ar] représente la configuration de l'argon
[Ar] = 18 électrons
4s² = 2 électrons
Total = 20 électrons ✓
La configuration électronique simplifiée du calcium est : [Ar] 4s²
• Gaz noble : Utiliser le gaz noble précédent
• Abbréviation : [Symbole du gaz noble] + électrons externes
• Économie : Simplifie l'écriture pour les atomes lourds
Ion monoatomique : Atome chargé électriquement suite à gain ou perte d'électrons.
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
7 électrons de valence dans la couche 3
Cl gagne 1 électron pour devenir Cl⁻
Cl⁻ a donc 18 électrons
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶
La couche 3 est maintenant complète (8 électrons)
Cl : 3s² 3p⁵ (7 électrons de valence)
Cl⁻ : 3s² 3p⁶ (8 électrons de valence)
Cl⁻ a la configuration électronique de l'argon
Cl⁻ : [Ar]
Cl a la configuration [Ne] 3s² 3p⁵, Cl⁻ a la configuration [Ar] (octet complet).
• Formation d'ions : Gain/perde d'électrons pour atteindre la stabilité
• Règle de l'octet : Les ions tendent à avoir une couche externe complète
• Charge : Déterminée par le déséquilibre entre protons et électrons
Gaz nobles : Éléments chimiquement inertes avec une couche externe électronique complète.
1s² 2s² 2p⁶ : couche n=2 complète avec 8 électrons
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ : couche n=3 complète avec 8 électrons
Une couche externe complète (8 électrons sauf He avec 2) est très stable
Les gaz nobles n'ont pas tendance à gagner ou perdre des électrons
Étant déjà stables, ils n'ont pas besoin de réagir chimiquement
Cela explique leur faible réactivité
Les gaz nobles sont stables car leur couche externe est complète (règle de l'octet).
• Stabilité électronique : Couche externe complète = très stable
• Règle de l'octet : Les atomes tendent à avoir 8 électrons de valence
• Inertie chimique : Les gaz nobles sont chimiquement stables
- 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s → 4f → 5d → 6p → 7s...
- Respecter la règle de Klechkowski (n+l)
- Respecter le principe d'exclusion de Pauli
- Appliquer la règle de Hund pour les orbitales dégénérées
- Principe d'exclusion de Pauli : 2 électrons maximum par orbitale avec spins opposés
- Règle de Hund : Les électrons occupent d'abord les orbitales séparément
- Règle de l'octet : Les atomes tendent à avoir 8 électrons de valence
- Stabilité des gaz nobles : Couche externe complète = très stable
