Chapitre 1 • Cortège électronique d’un atome et classification périodique des éléments
8
Cela régit la représentation des électrons dans les cases quantiques, représentation qui permet
de distribuer les électrons en fonction des valeurs de m dans une sous-couche donnée. Il y a autant
de cases quantiques que de valeurs de m possibles ; chacune contient au maximum deux électrons
de même valeur de n, l et m, mais de spins opposés. Par convention, on écrit ↑ pour un électron
de m s = + 1/2, et ↓ pour un électron de m s = – 1/2.
Règle de Hund
Dans une même sous-couche, la configuration la plus stable (c’est-à-dire celle de l’état
fondamental) est obtenue lorsque le nombre d’électrons ayant des spins identiques est maximal.
1.5 CLASSIFICATION PÉRIODIQUE
z Périodes, groupes
La classification périodique range les éléments par numéro atomique Z croissant, dans des lignes
appelées périodes et des colonnes appelées groupes (voir la classification périodique des
éléments en annexe 3 pp. 252-253).
Une période comporte tous les éléments dont la sous-couche s externe est au même niveau
d’énergie (même valeur de n). La période est numérotée avec la valeur de n de ce niveau. Au sein
de la période, les éléments sont disposés de façon itérative en fonction du remplissage successif :
des sous-couches ns puis, selon les atomes, des sous-couches (n – 2)f, et/ou (n – 1)d, et/ou np.
Il est important de bien comprendre cette organisation.
Un groupe contient les éléments ayant même configuration électronique externe. Pour réduire
l’encombrement, il y a 18 groupes et non 32, les éléments des niveaux n = 6 et n = 7 dont la
sous-couche f est incomplète étant portés dans deux lignes supplémentaires (lanthanides et
actinides).
z Évolution des propriétés au sein de la classification périodique
z Les rayons atomiques augmentent en descendant dans la classification et en s’y déplaçant de
droite à gauche. Les énergies (ou potentiels) de première ionisation I 1 varient en sens inverse
des rayons.
z L’électronégativité des éléments croît en se déplaçant de bas en haut, et de gauche à droite, dans
la classification.
z Les éléments de la partie droite de la classification ont tendance à former des anions. Ce sont
des oxydants. Cette propriété est très marquée pour les halogènes et l’oxygène.
z Presque tous les métaux ont tendance à former des cations. Ce sont des réducteurs. Cette
propriété est très marquée pour les métaux alcalins (groupe 1) et alcalino-terreux (groupe 2).
8
Cela régit la représentation des électrons dans les cases quantiques, représentation qui permet
de distribuer les électrons en fonction des valeurs de m dans une sous-couche donnée. Il y a autant
de cases quantiques que de valeurs de m possibles ; chacune contient au maximum deux électrons
de même valeur de n, l et m, mais de spins opposés. Par convention, on écrit ↑ pour un électron
de m s = + 1/2, et ↓ pour un électron de m s = – 1/2.
Règle de Hund
Dans une même sous-couche, la configuration la plus stable (c’est-à-dire celle de l’état
fondamental) est obtenue lorsque le nombre d’électrons ayant des spins identiques est maximal.
1.5 CLASSIFICATION PÉRIODIQUE
z Périodes, groupes
La classification périodique range les éléments par numéro atomique Z croissant, dans des lignes
appelées périodes et des colonnes appelées groupes (voir la classification périodique des
éléments en annexe 3 pp. 252-253).
Une période comporte tous les éléments dont la sous-couche s externe est au même niveau
d’énergie (même valeur de n). La période est numérotée avec la valeur de n de ce niveau. Au sein
de la période, les éléments sont disposés de façon itérative en fonction du remplissage successif :
des sous-couches ns puis, selon les atomes, des sous-couches (n – 2)f, et/ou (n – 1)d, et/ou np.
Il est important de bien comprendre cette organisation.
Un groupe contient les éléments ayant même configuration électronique externe. Pour réduire
l’encombrement, il y a 18 groupes et non 32, les éléments des niveaux n = 6 et n = 7 dont la
sous-couche f est incomplète étant portés dans deux lignes supplémentaires (lanthanides et
actinides).
z Évolution des propriétés au sein de la classification périodique
z Les rayons atomiques augmentent en descendant dans la classification et en s’y déplaçant de
droite à gauche. Les énergies (ou potentiels) de première ionisation I 1 varient en sens inverse
des rayons.
z L’électronégativité des éléments croît en se déplaçant de bas en haut, et de gauche à droite, dans
la classification.
z Les éléments de la partie droite de la classification ont tendance à former des anions. Ce sont
des oxydants. Cette propriété est très marquée pour les halogènes et l’oxygène.
z Presque tous les métaux ont tendance à former des cations. Ce sont des réducteurs. Cette
propriété est très marquée pour les métaux alcalins (groupe 1) et alcalino-terreux (groupe 2).