Entités chimiques stables

QCM réalisé avec Questy pour s'auto-évaluer

AIDE

La configuration électronique d’un atome.

- Règles :

- Les Z électrons d’un atome se répartissent en couches électroniques

- Notées n = 1,2,3, …

- Ces couches électroniques sont elles-mêmes composées d’une ou plusieurs sous-couches :

- Notées : s, p, d, f

- Chaque sous-couche contient un nombre limité d’électrons.

La couche : n = 1 : Première période

-  Elle comprend la sous-couche 1s que l’on représente avec un carré :

-  La sous-couche s peut contenir au maximum 2 électrons

La couche n = 2

-  Elle comprend la sous-couche 2s, et la sous-couche 2p

-  La sous-couche p contient au maximum 6 électrons.

Le remplissage des différentes couches.

-  La configuration électronique d’un atome à l’état fondamental décrit la répartition de ses électrons dans les différentes sous-couches.

-  Les électrons se répartissent dans les sous-couches selon un ordre déterminé :

-  Pour la classe de seconde : 1s → 2s →2p →3s →3p, etc.

-  Lorsqu’une sous-couche est saturée, les électrons restants occupent la sous-couche suivante, puis, si nécessaire, celle d’après.

Couche électronique de valence.

-  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 électronique se nomme configuration électronique de valence.

Le tableau périodique des éléments chimiques.

Les trois premières périodes :

-  La première période : elle correspond au remplissage de la couche électronique n = 1.

-  Soit la sous-couche 1s qui est saturé à 2 électrons.

-  Elle comprend 2 éléments (H et He)

-  La deuxième période : elle correspond au remplissage de la couche électronique n = 2.

-  Soit la sous-couche 2s (saturé à 2 électrons) et 2p (saturé à 6 électrons) 

-  Elle comprend 8 éléments (Li, Be, – 10 cases vides –B, C, N, O, F, Ne)

-  La troisième période : elle correspond au remplissage de la couche électronique n = 3.

-  Soit la sous-couche 3s (saturé à 2 électrons) et 3p (saturé à 6 électrons) 

-  Elle comprend 8 éléments (Na, Mg, – 10 cases vides –, Al, Si, P, S, Cl, Ar)

Tableau périodique simplifié :

-  Dans le tableau simplifié, on ne fait apparaître que la couche électronique externe

Position d’un élément dans le tableau périodique.

-  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.

Règles de stabilité.

-  Les gaz nobles (hélium, He, néon, Ne, argon, Ar,  ….) possèdent une stabilité énergétique remarquable.

-  Ils réagissent très rarement avec d’autres éléments.

-  Leur configuration électronique de valence est de la forme ns²np⁶.

-  Ou dans le cas de l’hélium, 1s².

Règle de stabilité :

-  Au cours des transformations chimiques, les atomes tendent à acquérir la même configuration électronique que celle d’un gaz noble,

-  C’est-à-dire une configuration électronique de valence en duet ou en octet.

-  Pour obtenir une configuration électronique stable, les atomes forment :

-  Des ions

-  Ou des molécules.

Tableau de quelques ions à connaître :

Schéma de Lewis d’une molécule.

-  Le schéma de Lewis d’une molécule est une modélisation de l’enchaînement des atomes de la molécule :

-  Chaque atome est représenté par son symbole ;

-  Les électrons de valence sont regroupés :

-  en doublet(s) liants(s)

-  ou en doublet(s) non-liant(s)

-  représentés par des tirets.

-  Un doublet correspond à 2 électrons

La liaison covalente :

-  La liaison covalente entre deux atomes A et B résulte de la mise en commun de deux électrons pour former un doublet liant.

-  La liaison covalente consiste en la mise en commun par deux atomes d’une ou plusieurs paires d’électrons, appelées doublets de liaisons.

-  La liaison covalente est simple, double ou triple selon que les atomes ont un, deux ou trois doublets d’électrons en communs.

-  Le nombre de doublets qu’un atome partage avec ses voisins est sa covalence.

-  En formant des liaisons de covalence, chaque atome acquiert, en général, une structure électronique en octet (ou en duet),

-  semblable à celle du gaz noble le plus proche dans la classification périodique.

Les molécules.

-  Une molécule est une entité chimique électriquement neutre, formée d’un nombre limité d’atomes liés entre eux par des liaisons de covalence.

-  Le nombre d’atomes d’une molécule est son atomicité.

-  Dans la formule d’une molécule, les symboles des éléments présents dans la molécule sont écrits côte à côte avec, en indice, en bas à droite, le nombre d’atomes de chaque élément.

-  L’indice 1 n’est jamais spécifié.

-  Dans une molécule, les atomes se lient par des liaisons covalentes obtenues par la mise en commun de deux électrons (doublet liant).

-  Chacun des atomes possède une configuration électronique semblable à celle du gaz noble le plus proche.

Schéma de Lewis d’une molécule.

-  Le schéma de LEWIS précise l’enchaînement des atomes et la position des doublets liants et non liants.

-  Dans le schéma de LEWIS d’une molécule :

-  Le symbole de l’élément représente le noyau de l’atome et les électrons internes,

-  Chaque doublet d’électrons externes est figuré par un tiret.

-   On distingue les doublets liants et les doublets non liants :

-  Un doublet liant est représenté par un tiret entre les symboles de deux atomes,

-  Un doublet non liant est représenté par un tiret situé autour du symbole d’un atome auquel il appartient.

-  Une liaison simple est notée A – B, une liaison double A = B et une liaison triple A ≡ B.

Énergie de liaison.

-  L’énergie de liaison d’une liaison covalente A – B correspond à l’énergie nécessaire pour rompre la liaison et reformer les atomes isolés A et B.