Chapitre 1 • Cortège électronique d’un atome et classification périodique des éléments
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Ce qu’il faut retenir de l’exercice 1.9
z La règle de Klechkowski, à connaître parfaitement.
z La relation entre configuration électronique de la couche de valence et stabilité chimique.
1.10* Identifier les nombres quantiques d’un électron au sein d’un atome
a) Se rapporter aux rappels de cours ci-dessus, relations 1.7.
b) Configuration électronique de l’oxygène : 1s
2 2s
2 2p
4
Représentation des cases quantiques, et nombres quantiques des électrons :
z Niveau n = 1 : 1s 2 ↑↓
Pour ces deux électrons : n = 1 ; l = 0 (sous-couche s) ; m = 0 ; m s = ±1/2.
Les nombres quantiques de chaque électron sont donc : {1, 0, 0, +1/2} ; {1, 0, 0, –1/2}
z Niveau n = 2 :
2s
2
↑↓
de façon analogue : {2, 0, 0, +1/2} ; {2, 0, 0, –1/2}
2p
4
↑↓ ↑n↑n
Pour ces quatre électrons : n = 2 ; l = 1 (sous-couche p) ; m = –1 ; 0 ; +1 ; m s = ± 1/2.
Les nombres quantiques de chaque électron sont donc :
{2, 1, –1, +1/2} ; {2, 1, 0, +1/2} ; {2, 1, +1, +1/2} ; {2, 1, –1, –1/2}
Ce qu’il faut retenir de l’exercice 1.10
z Le nom et les valeurs possibles des nombres quantiques, à connaître parfaitement.
z Les valeurs de {n, l, m} caractérisant les électrons occupant toute case quantique (deux
électrons au maximum de spins opposés).
Atome
neutre
Nombre
d’électrons
du cortège
Configuration
électronique de l’atome
neutre
Ion(s)
Configuration électronique
du ou des ions
Ca
20
[Ar] 4s
2
Ca
2+
[Ar]
Al
13
[Ne] 3s
2 3p
1
Al
3+
[Ne]
Fe
26
[Ar] 3d
6 4s
2
Fe
2+ (*)
[Ar] 3d
6
Fe
3+ (*)
[Ar] 3d
5
Sn
50
[Kr] 4d
10 5s
2 5p
2
Sn
2+ (*)
[Kr] 4d
10 5s
2
Sn
4+ (*)
[Kr] 4d
10
(*) L’ion Fe
3+ est plus stable que l’ion Fe
2+ qui a tendance à perdre un électron, c’est-à-dire à être
oxydé en Fe 3+ . Même raisonnement pour Sn
4+ qui est plus stable que Sn
2+ .