Règles de remplissage 1/10 Plan À Règles de remplissage Á Exemples  Exceptions à Configuration électronique des ions 2/10 Préambule : Notons bien qu’on va adopter dans la suite, qu’une A.O. est représentée conventionnellement par une case quantique. ns ns np np nd nd nf nf 3/10 À Règles de remplissage Pour que l’atome soit stable, les électrons doivent se répartir au sein des O.A. (1s, 2s, 2p, ...) en respectant les règles suivantes : @ Règle de Klechkowski À l’état fondamental, on occupe les sous couches (s, p, d, ...) par ordre croissant de (n + l), si deux sous couches ont la même valeur de (n + l), on commence par celle qui a n le plus petit. n+l 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p ... 1 2 3 3 4 4 5 5 5 6 6 ... 1s Un jeu pour mémoriser cette règle 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 6f 7s 7p 7d 7f 4/10 @ Principe d’exlusion de Pauli Deux électrons d’un même atome, ne peuvent jamais avoir quatre nombres quantiques identiques, ils différent au moins par ms . Conséquences : : Une case quantique contient au maximum 2 électrons. : L’O.A. ns peut être remplie par 2 électrons au maximum. L’O.A. np peut être remplie par 6 électrons au maximum. L’O.A. nd peut être remplie par 10 électrons au maximum. L’O.A. nf peut être remplie par 14 électrons au maximum. : Pour un niveau n, il y a 2n2 états électroniques possibles. Problématique ? ? ? 5/10 @ Règle de Hund À l’état fondamental, pour occuper les sous couches dégénérées (p, d, f, ...), on procéde à avoir un spin maximal avant de dédoubler les électrons dans chaque case quantique. S = N × 12 : spin max → stabilité maximale de l’atome. + Monsieur ! Est-ce que vous pouvez nous expliquer comment appliquer ces règles ? 6/10 Á Exemples 1H : 1s1 2He : 1s2 4Be : 1s2 2s2 6C : 1s2 2s2 2p2 7N : 1s2 2s2 2p3 8O : 1s2 2s2 2p4 10Ne : 1s2 2s2 2p6 11Na : 1s2 2s2 2p6 3s2 17Cl : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 15P : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 26Fe : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 7/10  Exceptions } L’O.A. d acquiert une stabilité particulièrement importante lorsqu’elle est totalement (10 électrons) ou à moitiée remplie (5 électrons). ~ Exemples : Y 24Cr : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 S = 4 × 12 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 S = 6 × 12 Y 29Cu : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10 Y 47Ag : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d9 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d10 8/10  Configuration électronique des ions Chaque atome cherche à avoir (ou se rapprocher à) la stabilité de certains élements appelés gaz rares, ces élements sont les plus stables dans la nature. La recherche de cette stabilité se fait par arracher ou capter des électrons. Y 11Na : 1s2 2s2 2p2 3s1 á Na+ : 1s2 2s2 2p2 ≡ 10Ne Y 12Mg : 1s2 2s2 2p2 3s2 á Mg2+ : 1s2 2s2 2p2 ≡ 10Ne Y 26Fe : 1s2 2s2 2p2 3s2 3p6 4s2 3d6 å Fe2+ : 1s2 2s2 2p2 3s2 3p6 3d6 å Fe3+ : 1s2 2s2 2p2 3s2 3p6 3d5 « On arrache les électrons toujours de la plus grande valeur de n». C’est à dire ceux les plus éloignés du noyau, et donc les moins retenus par le noyau. 9/10 Y 17Cl : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Y 8O : 1s2 2s2 2p4 á á Cl – : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 ≡ 18Ar O2 – : 1s2 2s2 2p6 ≡ 10Ne Il faudra maintenant distinguer entre les électrons de cœur et les électrons de valence. C’est l’objectif de la vidéo 7 : Applications de la configuration électronique 10/10
