1Spé, Chap 5 : de la structure à la polarité d’une entité
Préparation du TP géométrie des molécules 1) Configuration électronique d’un atome
Les Z électrons d’un atome se répartissent en couches électroniques
(notées n = 1, 2, 3,..), elles mêmes composée d’une ou plusieurs sous- couches (notées s, p, ...).
Lorsqu’une sous couche est pleine ou saturée, les électrons restant occupent la sous-couche suivante, puis si nécessaire, celle d’après. Un électron ne peut être placé dans une couche que si les couches précédentes sont pleines.
Pour Z ≤ 18, les électrons de valence sont ceux qui occupent la couche électronique de nombre n le plus élevé.
Cette dernière est appelée couche électronique de valence, sa configuration appelée configuration électronique de valence.
Exercices : donner la configuration ou structure électronique des éléments Al (Z = 13) : ………
S ( Z = 16) : ………
O ( Z = 8) : ………
2) Place d’un élément dans le tableau périodique
Dans le tableau périodique, les éléments sont classés par numéro atomique (Z) croissant.
Une ligne est appelée période ; Une colonne est appelée famille.
Règles :
• Dans une même ligne, les atomes des éléments ont le même nombre de couches électroniques occupées.
Exemples : Be et C ( = couche électronique 2)
• Dans une même colonne, les atomes des éléments possèdent le même nombre d’électrons de valence.
Ils ont des propriétés chimiques communes et constituent une même famille chimique. Exemples : N et P Les éléments de la colonne 18 (hélium He, néon Ne, argon Ar) constituent la famille des gaz nobles ; de la colonne 1 (Li, Na, K) famille des alcalins ; de la colonne 17 (F, Cl, Br, I) famille des halogènes.
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1Spé, Chap 5 : de la structure à la polarité d’une entité Position d’un élément :
Pour déterminer la ligne (ou période) et la colonne (ou famille) auxquelles un élément appartient, il faut repérer le numéro de la couche de valence et le nombre d’électrons de valence.
Exemple : Phosphore P
Exercices : donner la ligne et la colonne auxquelles appartiennent les éléments : N : 1s22s22p3 ………..
Al : 1s22s22p63s23p1 ………..
Na : 1s22s22p63s1 ………..
3) Vers des entités plus stables
Les gaz nobles sont les éléments chimiques les plus stables. Ceci est du au fait que leur couche externe possède 2 électrons (duet) pour l’hélium ou 8 électrons (octet) pour les autres.
Règle de stabilité :
Au cours des transformations chimiques, les atomes tendent à obtenir la même configuration électronique que celle du gaz noble le plus proche,
c'est-à-dire une configuration électronique de valence en duet ou octet.
Pour obtenir une configuration stable, les atomes forment des ions ou molécules.
Formation d’ion monoatomique
Les ions monoatomiques stables existant dans la nature vérifient les règles du duet et de l’octet.
Exemples : donner la configuration électronique des éléments : Na Z = 11 ... ion formé : ……….. car ………..
Cl Z = 17 ... ion formé : ……….. car ………..
Be Z = 4 …... ion formé : ……….. car ………..
Formation des molécules
Dans une molécule, les atomes se lient par des liaisons covalentes obtenues par la mise en commun de 2 électrons (doublet liant).
Chacun des atomes possède la configuration électronique semblable à celle du gaz noble le plus proche.
Le schéma de Lewis d’une molécule est une modélisation de l’enchaînement des atomes dans la molécule :
• chaque atome est représenté par son symbole (noyau et électrons des couches internes) ;
• les électrons de valence (externes) sont regroupés par en doublet liant ou en doublet non liant représentés par des tirets. ( 1 doublet = 2 électrons)
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