Fiche de révision : Cortège électronique et stabilité chimique

📋 Plan du Cours

1. Couches et sous-couches électroniques
2. Position dans le tableau périodique
3. Gaz nobles et règles de stabilité
4. Formation des ions monoatomiques
5. Liaisons et schémas de Lewis
6. Familles et propriétés chimiques

📖 1. Couches et sous-couches électroniques

🔑 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 électronique la plus éloignée du noyau.

📝 Points essentiels

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

📌 Les couches électroniques sont numérotées 1, 2 et 3 ; plus le numéro est petit, plus la couche est proche du noyau, et le remplissage commence par la couche 1, puis la 2, puis la 3.

• Une sous-couche s contient au maximum 2 électrons et une sous-couche p au maximum 6 électrons ; la couche 1 comprend 1s, la couche 2 comprend 2s et 2p, et la couche 3 comprend 3s et 3p.

💡 Astuce mémo

Remplir les couches dans l’ordre 1, puis 2, puis 3.

📖 2. Position dans le tableau périodique

📝 Points essentiels

📌 Le numéro de la période d’un élément correspond 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 règles de stabilité

📝 Points essentiels

• Les gaz nobles occupent la colonne 18 du tableau périodique et existent naturellement sous forme d’atomes ; ils ne forment généralement ni ions ni molécules.

📌 Les atomes de numéro atomique inférieur ou égal à 4 tendent à atteindre la configuration de l’hélium, qui possède 2 électrons sur sa couche de valence ; c’est la règle du duet.

📌 Les atomes de numéro atomique compris entre 5 et 18 tendent à adopter la configuration du néon ou de l’argon en obtenant 8 électrons sur leur couche de valence ; c’est la règle de l’octet.

• 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 ou en les partageant avec d’autres atomes.

💡 Astuce mémo

Duet pour les petits numéros atomiques, octet pour les atomes de Z = 5 à 18.

📖 4. Formation des ions monoatomiques

📝 Points essentiels

• 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.

• Un ion monoatomique courant perd ou gagne le nombre d’électrons nécessaire pour obtenir une configuration électronique stable comparable à celle d’un gaz noble.

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

💡 Astuce mémo

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

📖 5. Liaisons et schémas de Lewis

🔑 Notions clés & Définitions

• Liaison de valence : Résulte de la mise en commun d’électrons de valence par des atomes ; chaque électron mis en commun par deux atomes liés compte pour les deux atomes.
• 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 des atomes d’une molécule, sous forme de liaisons de valence et de doublets non liants.

📝 Points essentiels

📌 Dans une molécule, l’hydrogène forme une seule liaison de valence et ne porte aucun doublet non liant pour vérifier la règle du duet.

📌 Dans une molécule, les atomes O, S, C, N, Cl et F sont entourés de 4 doublets au total, liants et/ou non liants, pour atteindre 8 électrons et vérifier la règle de l’octet.

💡 Astuce mémo

Autour de chaque atome, visualiser les traits des liaisons et les paires de points non liantes.

📖 6. Familles et propriétés chimiques

📝 Points essentiels

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

💡 Astuce mémo

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