Fiche de révision : Cortège électronique et stabilité chimique

📋 Plan du Cours

1. Couches et configuration électroniques
2. Éléments et tableau périodique
3. Familles et stabilité des gaz nobles
4. Formation des ions monoatomiques
5. Solides ioniques et électroneutralité
6. Molécules et schémas de Lewis

📖 1. Couches et configuration électroniques

🔑 Notions clés & Définitions

• Configuration électronique : Répartition des électrons de l’atome dans les couches et les sous-couches.

★ À maîtriser

• Une sous-couche s peut contenir au maximum 2 électrons et une sous-couche p au maximum 6 électrons.

📌 Une couche ne commence à se remplir que lorsque la couche précédente est pleine.

Compléments

• Une couche électronique est caractérisée par un nombre entier non nul n, qui peut être 1, 2, 3

• Jusqu’à 18 électrons, les sous-couches se remplissent dans l’ordre 1s, 2s, 2p, 3s, 3p.

💡 Astuce mémo

1s → 2s → 2p → 3s → 3p

📖 2. Éléments et tableau périodique

🔑 Notions clés & Définitions

• Élément chimique : Un élément chimique regroupe les atomes et les ions qui ont le même numéro atomique Z et le même symbole chimique.

★ À maîtriser

• Le tableau périodique compte 7 périodes et 18 colonnes, et ses 118 éléments connus sont classés par numéro atomique croissant.

• Dans une même période, les atomes ont le même nombre de couches occupées, indiqué par le numéro de la période.

• Dans une même colonne, les atomes ont le même nombre d’électrons de valence, indiqué par le numéro de la colonne.

Compléments

• L’atome d’oxygène, de configuration 1s² 2s² 2p⁴, possède 6 électrons de valence et se trouve en 2e période et en 16e colonne.

💡 Astuce mémo

La période indique les couches ; la colonne, les électrons de valence.

📖 3. Familles et stabilité des gaz nobles

🔑 Notions clés & Définitions

• Famille chimique : Une famille chimique regroupe les éléments d’une même colonne, dont les propriétés chimiques sont analogues.

★ À maîtriser

• La couche de valence des gaz nobles est saturée : elle contient 2 électrons pour l’hélium et 8 électrons pour le néon et l’argon.

Compléments

• Les propriétés chimiques des éléments sont directement liées au nombre d’électrons de valence.

• La famille des gaz nobles comprend :

  • l’hélium
  • le néon
  • l’argon
  • le krypton

• Les gaz nobles sont chimiquement très peu réactifs : ils forment très rarement des ions ou des molécules.

📖 4. Formation des ions monoatomiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Ion monoatomique : Atome ayant perdu ou gagné un ou plusieurs électrons ; son noyau reste identique à celui de l’atome correspondant, mais son cortège électronique diffère.

★ À maîtriser

📌 Un anion porte une ou plusieurs charges négatives, tandis qu’un cation porte une ou plusieurs charges positives.

📌 Pour atteindre la configuration électronique externe du gaz noble le plus proche, un atome peut perdre ou gagner des électrons afin de saturer sa couche externe à 2 ou à 8 électrons.

Compléments

• Le sodium, qui possède un électron de valence, le perd pour former l’ion Na⁺ et obtenir la configuration externe du néon.

• Le chlore, qui possède 7 électrons de valence, gagne un électron pour former l’ion Cl⁻ et obtenir la configuration externe de l’argon.

💡 Astuce mémo

Le sodium perd un électron ; le chlore en gagne un.

📖 5. Solides ioniques et électroneutralité

🔑 Notions clés & Définitions

• Solide ionique : Espèce chimique stable et électriquement neutre, composée de cations et d’anions dont les charges se compensent.

★ À maîtriser

📌 En solution, un composé ionique se dissocie en cations et en anions en respectant l’électroneutralité, avec autant de charges positives que de charges négatives.

Compléments

• Le chlorure de sodium NaCl(s) se dissocie dans l’eau en ions Na⁺(aq) et Cl⁻(aq).

• Le chlorure d’aluminium AlCl₃(s) se dissocie dans l’eau en 1 ion Al³⁺(aq) et 3 ions Cl⁻(aq).

📖 6. Molécules et schémas de Lewis

🔑 Notions clés & Définitions

• Molécule : Entité chimique stable et électriquement neutre, formée d’au moins 2 atomes liés par une liaison de valence.
• Liaison de valence : Mise en commun de 2 électrons de valence entre deux atomes.
• Énergie de liaison : Énergie nécessaire pour rompre la liaison entre deux atomes.
• Doublet liant : Formé d’électrons participant à une liaison de valence et appartenant aux deux atomes liés.
• Doublet non-liant : Formé d’électrons qui ne participent pas à une liaison et appartiennent à un seul atome.

📝 Points essentiels

• Une liaison simple met en commun 2 électrons, une liaison double 4 électrons et une liaison triple 6 électrons.

• Les énergies des liaisons C–C, C=C et C≡C valent respectivement 6,0, 10 et 14 × 10⁻¹⁹ J.

📊 Tableaux de synthèse

Liaisons covalentes