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Éditions H&K Publié dans les Annales des Concours 3/23
étude du bore et de ses voisins
A.1 Le numéro atomique du bore est Z(B) = 5. L’atome de bore possède donc cinq
électrons et a pour configuration électronique fondamentale
1s22s22p1
Les règles permettant d’établir cette configuration électronique fondamentale sont
•Principe de Pauli : Deux électrons ne peuvent avoir leurs quatre nombres
quantiques n, ℓ, mℓet msidentiques. Autrement dit, on ne peut mettre au
maximum que deux électrons par orbitale atomique avec nécessairement des
nombres quantiques de spin opposés.
•Règle de Klechkowski : Les orbitales sont remplies par valeurs de n+ℓ
croissantes ; pour une même valeur de n+ℓ, on range d’abord celle de plus
petit n. On obtient l’ordre de remplissage ci-dessous :
1s2s2p3s3p4s3d...
•Règle de Hund : Pour une stabilité optimale, les électrons remplissent un
maximum d’orbitales atomiques d’une même sous-couche avec des spins paral-
lèles avant de s’apparier.
A.2 Pour obtenir les différents états d’oxydation du bore, il faut identifier les élec-
trons de la couche de valence de celui-ci. La couche de valence est la dernière couche
occupée ainsi que les sous-couches partiellement remplies, soit 2s22p1. Le bore pos-
sède trois électrons de valence et peut donc perdre un, deux ou trois (il est alors
isoélectronique de l’hélium) électrons ou gagner de un à cinq (il est alors isoélectro-
nique du néon) électrons pour être dans les états d’oxydation suivants
B+B2+ B3+ B−B2−B3−B4−B5−
2s22s12s02s22p22s22p32s22p42s22p52s22p6
A.3.a L’énergie de première ionisation (E.I.) est l’énergie à fournir à l’atome neutre
à l’état gazeux pour lui arracher un électron et former le cation à l’état gazeux.
X(g) →X+(g) + e−∆rH◦
i= E.I.
Dans la classification périodique, l’énergie d’ionisation augmente de gauche à
droite et de bas en haut.
Dans la classification périodique, lorsqu’on se déplace de gauche à droite,
le numéro atomique Z augmente d’une unité et il y a un électron en plus.
Selon la théorie de Slater, la charge effective Z∗= Z −σressentie par
un électron périphérique augmente, d’une valeur inférieure à l’unité car la
constante d’écran associée à un électron supplémentaire de la même couche
vaut 0,35. La charge effective Z∗augmentant de gauche à droite, l’énergie
d’ionisation aussi.
L’affinité électronique (A.E.) est l’énergie libérée au cours de la réaction de capture
d’un électron par un atome neutre à l’état gazeux, l’anion obtenu étant lui aussi à
l’état gazeux.
X(g) + e−→X−
(g) ∆rH◦
c=−A.E.
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