1.4. Répartition des électrons
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1.4 RÉPARTITION DES ÉLECTRONS
z Configuration électronique et cases quantiques
Donner la configuration électronique (ou structure électronique) d’un atome, c’est préciser la
répartition des électrons dans les diverses couches et sous-couches de cet atome à l’état
fondamental, énoncées par ordre d’énergie croissante. La configuration électronique est
avantageusement complétée par la représentation des cases quantiques figurant les orbitales.
Les règles à respecter sont : le principe de stabilité, la règle de Klechkowski, le principe
d’exclusion de Pauli et la règle de Hund.
Principe de stabilité
Quand l’atome est à l’état fondamental, les électrons occupent les niveaux d’énergie les plus bas.
Règle de Klechkowski
L’ordre des énergies croissantes des orbitales est l’ordre des valeurs croissantes de la somme
(n + l). Si deux sous-couches correspondent à la même valeur de la somme (n + l), la sous-couche
dont la valeur de n est la plus petite a l’énergie la plus basse. Cet ordre correspond à l’ordre
d’attribution des sous-couches aux électrons (figure 1.2).
L’expérience a montré que cette règle présente certaines exceptions.
Principe d’exclusion de Pauli. Cases quantiques
Deux électrons d’un même atome ne peuvent pas posséder les mêmes quatre nombres quantiques.
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
5s
5p
5d
5f
6s
6p
6d
7s
énergie
Figure 1.2
Ordre d’attribution des sous-couches aux électrons selon
la règle de Klechkowski.