Fiche de révision : Configuration électronique et familles chimiques

📋 Plan du Cours

1. Couches électroniques et configuration atomique
2. Électrons de valence et saturation
3. Organisation du tableau périodique
4. Familles chimiques et propriétés communes
5. Formation des ions monoatomiques

📖 1. Couches électroniques et configuration atomique

🔑 Notions clés & Définitions

• Configuration électronique : Niels Bohr, 1913 - Répartition des électrons d’un atome dans son état fondamental, état le plus stable.

★ À maîtriser

• Les sous-couches s et p peuvent contenir respectivement au maximum 2 et 6 électrons.

Compléments

• Dans le modèle proposé par Niels Bohr en 1913, les électrons sont répartis en couches électroniques caractérisées par un nombre entier n ; la description en sous-couches contenant un nombre limité d’électrons relève de modèles ultérieurs.

• L’atome d’aluminium de numéro atomique Z = 13 a pour configuration électronique 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹.

📖 2. Électrons de valence et saturation

🔑 Notions clés & Définitions

• Électrons de valence : Électrons appartenant à la dernière couche n de l’atome et responsables des propriétés chimiques des éléments.

★ À maîtriser

📌 Une couche électronique qui contient son nombre maximal d’électrons est dite saturée.

Compléments

• L’atome d’aluminium possède 3 électrons de valence, répartis dans la sous-couche externe 3s² 3p¹.

📖 3. Organisation du tableau périodique

★ À maîtriser

• Le tableau périodique comporte 118 éléments répartis en 7 périodes et 18 colonnes.

• Dans le tableau périodique, les éléments sont classés par numéro atomique Z croissant.

• Chaque période du tableau périodique correspond au remplissage d’une couche électronique n.

• Les éléments d’une même colonne, sauf l’hélium, possèdent le même nombre d’électrons de valence.

Compléments

• En 1869, les travaux du chimiste russe D. Mendeleïev marquent l’histoire du tableau périodique, qui a ensuite évolué avec la découverte de la structure de l’atome et de nouveaux éléments.

• L’azote de configuration 1s² 2s² 2p³ se situe en période 2, en colonne 15 et dans le bloc p.

• L’élément de période 3 et de colonne 2 est le magnésium, de configuration 1s² 2s² 2p⁶ 3s² et de numéro atomique Z = 12.

📖 4. Familles chimiques et propriétés communes

🔑 Notions clés & Définitions

• Famille chimique : Ensemble d’éléments qui ont des propriétés chimiques similaires.

📝 Points essentiels

• Les métaux alcalins sont les éléments suivants et sont tous très réactifs :

  • lithium Li
  • sodium Na
  • potassium K
  • rubidium Rb
  • césium Cs
  • francium Fr

• Les halogènes sont les éléments suivants :

  • fluor F
  • chlore Cl
  • brome Br
  • iode I
  • astate At

• Les éléments de la colonne 18 constituent la famille des gaz nobles et leurs atomes ont une couche de valence saturée.

📖 5. Formation des ions monoatomiques

★ À maîtriser

• L’atome de lithium forme l’ion Li⁺ en perdant un électron ; cet ion a la configuration 1s², identique à celle de l’hélium.

• L’atome de fluor forme l’ion F⁻ en gagnant un électron ; cet ion a la configuration 1s² 2s² 2p⁶, identique à celle du néon.

Compléments

• L’atome d’aluminium forme l’ion Al³⁺ en perdant trois électrons ; cet ion a la configuration 1s² 2s² 2p⁶, identique à celle du néon.

📌 Les éléments de la colonne du magnésium forment des ions de charge 2+, comme l’ion magnésium Mg²⁺.

• Dans le tableau des familles présenté, les éléments des colonnes 1 et 17 forment respectivement des ions X⁺ et X⁻.