Fiche de révision : Configuration électronique et tableau périodique

📋 Plan du Cours

1. Élément chimique et numéro atomique
2. Couches et sous-couches électroniques
3. Configuration électronique des atomes
4. Organisation du tableau périodique
5. Électrons de valence et familles
6. Gaz nobles et stabilité chimique

📖 1. Élément chimique et numéro atomique

🔑 Notions clés & Définitions

• Élément chimique : Ensemble des atomes et des ions monoatomiques caractérisés par le même numéro atomique Z.

★ À maîtriser

• Le numéro atomique Z correspond au nombre de protons du noyau et caractérise l’élément chimique.

Compléments

• Les noyaux ¹⁶₈O, ¹⁷₈O et ¹⁸₈O appartiennent tous à l’élément oxygène, car ils ont le même numéro atomique Z = 8.

• Les symboles chimiques commencent par une lettre majuscule et peuvent être suivis d’une deuxième lettre minuscule, comme C, Ca, Cl, N ou Fe.

📖 2. Couches et sous-couches électroniques

🔑 Notions clés & Définitions

• État fondamental : État le plus stable d’un atome.
• Cortège électronique : Ensemble des électrons d’un atome.

★ À maîtriser

• Une couche électronique de nombre quantique n peut contenir au maximum $2n^2$ électrons.

Compléments

• Les couches électroniques sont repérées par un nombre entier n et composées de sous-couches désignées par les lettres s, p, d ou f.

• Une sous-couche s peut contenir au maximum 2 électrons, tandis qu’une sous-couche p peut en contenir au maximum 6.

📖 3. Configuration électronique des atomes

🔑 Notions clés & Définitions

• Configuration électronique : Répartition des électrons d’un atome sur ses couches et ses sous-couches.

★ À maîtriser

• 🔄 Pour Z ≤ 18, les sous-couches se remplissent dans l’ordre suivant :
  1. 1s
  2. 2s
  3. 2p
  4. 3s
  5. 3p

Compléments

• La configuration électronique du phosphore de numéro atomique Z = 15 est 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³.

💡 Astuce mémo

Pour Z ≤ 18, le remplissage suit 1s → 2s → 2p → 3s → 3p.

📖 4. Organisation du tableau périodique

★ À maîtriser

• Le tableau périodique actuel classe les éléments chimiques par numéro atomique croissant et comporte 7 lignes, appelées périodes, et 18 colonnes.

• Chaque ligne du tableau périodique correspond au remplissage progressif d’une couche électronique, et les atomes d’une même ligne ont la même couche externe.

Compléments

• Les éléments chimiques sont rangés par numéro atomique croissant sur chaque ligne du tableau périodique.

• Le tableau périodique des éléments a été initialement établi en 1869 par le chimiste russe Dimitri Mendeleïev.

📖 5. Électrons de valence et familles

🔑 Notions clés & Définitions

• Électrons de valence : Électrons de la couche externe, c’est-à-dire de la dernière couche électronique qui contient des électrons.

★ À maîtriser

• Les électrons de valence sont responsables des propriétés chimiques des éléments.

• Les éléments d’une même colonne ont le même nombre d’électrons de valence et des propriétés chimiques semblables ; ils constituent une famille chimique.

Compléments

• Pour déterminer la position d’un atome à partir de sa configuration électronique, on repère le numéro de sa couche externe pour trouver la ligne, puis le nombre d’électrons de valence pour trouver la colonne.

📖 6. Gaz nobles et stabilité chimique

★ À maîtriser

• Les gaz nobles occupent la colonne 18 du tableau périodique.

• Les gaz nobles ont 8 électrons de valence, sauf l’hélium, qui en possède 2.

• La couche de valence remplie des gaz nobles leur confère une grande stabilité chimique et les rend peu réactifs.

Compléments

• Les trois premiers gaz nobles sont :

  • l’hélium (He)
  • le néon (Ne)
  • l’argon (Ar)

• Les gaz nobles sont aussi appelés gaz inertes, car ils ne réagissent pas pour former des ions ou des molécules.

💡 Astuce mémo

L’hélium a 2 électrons de valence ; les autres gaz nobles en ont 8.