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

1. 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
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