Activité : Découverte des couches et sous-couches électroniques d'une entité chimique. Découverte des couches et sous couches électroniques Document 1 : Rappels sur la désignation des atomes Un atome est électriquement neutre, ce qui veut dire qu’il a autant de protons que d’électrons 12 Exemple : L’élément carbone est représenté ainsi 𝐶 contient donc 6 protons et 6 neutrons pour un total de 6 12 nucléons. Document 2 : Le modèle de Bohr Les électrons ne se disposent pas au hasard autour du noyau. En 1913, Niels Bohr suppose qu’ils se situent à des distances particulières. Les zones dans lesquelles on peut trouver des électrons se nomment couches et sous-couches. Les couches portent des sous-couches qui elles-mêmes portent les électrons. Exemple : Phosphore : 31 𝑃 15 La couche 1 possède 1 sous-couche : - la sous-couche s La couche 2 possède 2 sous-couches : - les sous-couche s et p La couche 3 possède 3 sous-couches : - les sous-couche s, p et d Une sous-couche s peut contenir 2 électrons. Une sous-couche p peut contenir 6 électrons. Configuration électronique : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 Document 3 : La règle de Klechkowski En 1962 Vsevolod Klechkowski établit que les couches électroniques se remplissent en ordre énergétique croissant Lorsque une sous-couche est pleine, et qu’il reste encore des électrons à placer, alors on peut commencer à remplir la sous-couche suivante. L’ordre de remplissage va toujours comme suit : 1s → 2s → 2p → 3s → 3p I. Remplissage dès électrons 1. En vous aidant du document 2 décrire la signification de la notation “3s”. 2. Sur l’annexe 1 en vous aidant des documents 2 et 3, donner la configuration électronique de l'élément Carbone et de l'élément Lithium. 3. Sur l’annexe 1 en vous aidant des documents 2 et 3, représenter les électrons présents autour du noyau de l’argon et l’oxygène en tenant compte de leur configuration électronique. 4. a. Sur l’annexe 1 à l’aide des rappels document 1 déterminer le nombre d’électrons autour du noyau de l'élément Aluminium et l'Élément Fluor. b. A l’aide des documents 2 et 3 représenter ces électrons dans les sous-couches correspondantes. c. Donner la configuration électronique des éléments Aluminium et Fluor. II. Classification périodique 1. Remplir les configurations électroniques manquantes du tableau périodique en Annexe 2. 2. Que remarquez-vous sur chaque colonne ou famille du tableau périodique ? 3. Que remarquez-vous sur chaque ligne ou période du tableau périodique ? Annexe 1 Carbone : Argon : 12 6 40 𝐴𝑟 18 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Aluminium : 27 𝐴𝑙 13 𝐶 6 Lithium : 3𝐿𝑖 Oxygène : 16 8 1s2 2s2 2p4 Fluor : 19 9 𝐹 𝑂 Annexe 2 1 18 Hydrogène Hélium H He 1S1 1S2 2 3-12 Lithium Béryllium Li Be 2 Sodium Na 2 2 6 1 1S 2S 2P 3S 13 14 15 16 17 Bore Carbone Azote Oxygène Fluor Néon O F Ne B 2 2 2 C 1S 2S 1S 2S 2P Magnésium Aluminium Mg Al 2 2 6 2 1S 2S 2P 3S N 1 2 2 3 1S2 2S2 2P6 1S 2S 2P Silicium Phosphore Si 2 2 6 Soufre P 2 2 1S 2S 2P 3S 3P 2 2 6 S 2 3 1S 2S 2P 3S 3P 2 2 6 Argon Chlore Ar Cl 2 4 1S 2S 2P 3S 3P 2 2 6 2 5 1S 2S 2P 3S 3P
