Fiche de révision : Cortège électronique et entités stables

📋 Plan du Cours

1. Couches électroniques et électrons de valence
2. Position dans le tableau périodique
3. Gaz nobles et stabilité électronique
4. Formation et charge des ions
5. Liaisons et schémas de Lewis
6. Familles chimiques et propriétés communes

📖 1. Couches électroniques et électrons de valence

🔑 Notions clés & Définitions

• Cortège électronique : Ensemble des électrons présents autour du noyau d’un atome ou d’un ion monoatomique.
• Électrons de valence : Électrons qui occupent la couche la plus éloignée du noyau.

📝 Points essentiels

• La configuration électronique indique la répartition des électrons d’un atome dans ses couches et sous-couches électroniques.

• Les électrons occupent les couches 1, 2 et 3 en commençant par la couche 1, puis la 2, puis la 3 ; plus le numéro de la couche est petit, plus elle est proche du noyau.

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

💡 Astuce mémo

On remplit 1, puis 2, puis 3.

📖 2. Position dans le tableau périodique

📝 Points essentiels

📌 Le numéro de la période d’un élément est égal au nombre de couches électroniques occupées par son atome.

📌 Pour un atome ayant 1 ou 2 électrons de valence, le numéro de colonne est égal à ce nombre ; avec 3 à 8 électrons de valence, il est égal au nombre d’électrons de valence augmenté de 10.

📖 3. Gaz nobles et stabilité électronique

📝 Points essentiels

• Les gaz nobles cités dans le cours sont :

  • l’hélium
  • le néon
  • l’argon

• Les gaz nobles existent naturellement sous forme d’atomes et ne forment généralement ni ions ni molécules.

• La stabilité d’un gaz noble s’explique par sa configuration électronique de valence, qui correspond à une couche externe remplie : duet pour l’hélium et octet pour le néon et l’argon.

📖 4. Formation et charge des ions

📝 Points essentiels

• Un atome non stable tend à adopter la configuration électronique du gaz noble dont le numéro atomique est le plus proche, en perdant ou gagnant des électrons pour former un ion, ou en partageant des électrons pour former une molécule.

• Les atomes de numéro atomique inférieur ou égal à 4 tendent à atteindre la configuration de l’hélium, avec 2 électrons sur leur couche de valence : c’est la règle du duet.

• Les atomes de numéro atomique compris entre 5 et 18 tendent à obtenir 8 électrons sur leur couche de valence, comme le néon ou l’argon : c’est la règle de l’octet.

• Un atome qui perd des électrons devient un ion positif appelé cation, tandis qu’un atome qui gagne des électrons devient un ion négatif appelé anion.

• Les atomes des colonnes 1, 2 et 13 perdent généralement respectivement 1, 2 et 3 électrons pour former des ions X⁺, X²⁺ et X³⁺ ; ceux des colonnes 17, 16 et 15 gagnent respectivement 1, 2 et 3 électrons pour former X⁻, X²⁻ et X³⁻.

💡 Astuce mémo

Perdre des électrons donne un cation positif ; en gagner donne un anion négatif.

📖 5. Liaisons et schémas de Lewis

🔑 Notions clés & Définitions

• Liaison de valence : Formée par la mise en commun d’électrons de valence entre des atomes ; chaque électron mis en commun compte pour les deux atomes liés.
• Doublet non liant : Paire d’électrons de valence qui ne participe pas à une liaison de valence.
• Schéma de Lewis : Représentation en deux dimensions des électrons de valence d’une molécule, sous forme de liaisons de valence et de doublets non liants.

📝 Points essentiels

📌 L’hydrogène forme une seule liaison de valence et aucun doublet non liant pour respecter la règle du duet.

📐 Formule - Pour un atome respectant l’octet, le nombre de liaisons de valence à former vérifie $L = 8 - V$, où V est le nombre d’électrons de valence ; le nombre de doublets non liants vérifie $D = 4 - L$.

📌 Pour justifier la stabilité d’une molécule à partir de son schéma de Lewis, il faut vérifier que chaque atome respecte la règle du duet ou de l’octet en comptant ses liaisons de valence et ses doublets non liants.

📖 6. Familles chimiques et propriétés communes

📝 Points essentiels

📌 Les éléments d’une même famille occupent la même colonne du tableau périodique et possèdent le même nombre d’électrons de valence, ce qui leur confère des propriétés chimiques communes.

💡 Astuce mémo

Même colonne → même nombre d’électrons de valence → propriétés chimiques communes.