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Chapitre n°4 vers des entités plus stable
Chapitre n°4 vers des entités plus stable |
I. la révolution de la mécanique quantique
Au début du vingtième siècle on a découvert par l’échange d’énergie entre la matière et lumière qu’ il existe des couches électroniques autour du noyau des atomes
II. Les couches électroniques
1. les différentes sous-couches
Les différentes couches électroniques :
La première couche se nomme 1s
La deuxième couche contient deux sous couches : 2s et 2p
La troisième couche contient deux sous couches : 3s et 3p
2. Règles de remplissage
Les électrons des atomes remplissent d’abord complétement les couches les plus profondes, et les saturent avant de remplir les couches périphériques.
Les sous-couches s contiennent deux électrons au maximum
Les sous-couches p contiennent 6 électrons au maximum
3. Exemples
a) Le Néon
La représentation du noyau de l’atome de néon est ,.
Il faut donc placer 10 électrons. on en place 2 sur la couche 1s , 2 autres ensuite sur la couche 2s, et enfin 6 sur la couche 2p.
b) Le sodium
La représentation du noyau de l’atome de sodium est :
il faut donc placer 11 électrons. Soit 2 sur couche 1s, 2 sur la couche 2s , 6 sur la couche 2p et un seul sur la couche 3s
4. La configuration électronique
La configuration électronique ou structure électronique consiste à mettre en exposant le nombre d’électrons présents sur chaque couche.
Exemples de l’Hélium du Néon et de l’Argon
L’hélium(Z=2) : 1s2
Le néon(Z=10) : 1s22s22p6
L‘argon(Z=18) : 1s22s22p63s23p6
Exercice
- Donner les configurations électroniques des atomes suivants
Le carbone (Z=6) : 1s22s22p2
Le sodium(Z=11) : 1s22s22p63s1
Le chlore (Z=17) : 1s22s22p63s23p5
5. Les ions monoatomiques
Un atome pour être plus stable aura tendance à gagner ou à perdre un ou plusieurs électrons pour saturer sa dernière couche électronique et ainsi obtenir la configuration électronique du gaz noble le plus proche (He, Ne, Ar).
Exercice
- Compléter le tableau ci-dessous
III. Le tableau périodique
Sur le tableau périodique les éléments chimiques sont classés par lignes ou périodes par numéro atomique croissant et par colonnes par propriétés chimiques identiques
V. La valence des atomes
1) La valence d’un atome
Un atome peut former des liaisons avec d’autres atomes et ainsi partager les électrons de sa couche périphérique. On parle de la couche de valence.
2) Le modèle de Lewis
a) Le modèle de Lewis pour un atome
Pour la représentation de Lewis d’un atome ion écrit le symbole de l’atome puis :
- Sur la première couche
- Sur la première couche si un seul électron est présent on ajoute un point autour du symbole de l’atome si deux électrons sont présents ils forment un doublet très stable et on ajoute un tiret à côté du symbole de l’atome
Exemples de l’hydrogène et de l’hélium :
- Sur la deuxième et la troisième couches
› Les quatre premiers électrons de cette couche sont des électrons célibataires, ils sont représentés par des points.
› Les électrons supplémentaires forment des doublets avec les électrons déjà présents, ils sont représentés aussi par un tiret .
b) Exercice n°1
Le carbone a pour numéro atomique Z=6 . Sa configuration électronique est1s22s22p2.
Déterminer sa représentation de Lewis
On place les quatre électrons de la deuxième couche autour du symbole de l’élément
b) Exercice n°2
L’azote a pour numéro atomique Z=7. Sa configuration électronique est 1s22s22p3 .
Déterminer sa représentation de Lewis
L’azote a 5 électrons sur sa couche périphérique. On place d’abord quatre électrons de la couche périphérique autour du symbole de l’élément, on place ensuite le cinquième électron qui forme un doublet
3) Le modèle de Lewis pour la molécule
Lorsqu’un atome réalise un partage de ses électrons célibataires c’est dans « l’objectif » d’obtenir sa couche périphérique saturée.
Exemple Lors de la formation de la molécule d’eau, l’oxygène échange deux électrons avec deux atomes d’hydrogène. Dans ce partage tous les atomes saturent leur couche externe.
Exercice : Compléter le tableau suivant
- Faire les exercices n°4,5,7,8,11,14,16,17,20,22,24 pages 78 à 80
Chapitre n°4.ppsx
Document d’accompagnement chapitre n°4.pdf