Fiche 41 • Évolution des propriétés au sein de la classification périodique
103
c Dans la molécule de dioxyde de carbone CO 2 , l’oxygène étant placé sur la même ligne et à
droite du carbone, il est plus électronégatif que le carbone. C’est donc l’oxygène qui attire
le plus les électrons de la liaison covalente.
En suivant le même raisonnement, dans la molécule SF 6 , le fluor attire le plus les électrons
des liaisons covalentes établies avec le soufre. Le fluor est dans la période précédant S et
dans la colonne suivant S.
c Regardons divers exemples de détermination du degré d’oxydation et d’ionisation :
Le potassium 19 K possède une configuration électronique [Ar]4s 1 puisqu’il possède 19 électrons. Le degré d’oxydation le plus stable du potassium est celui correspondant à la perte
d’un électron, soit le degré +I. Le potassium est donc un réducteur.
De même, le chlore 17 Cl conduit préférentiellement au degré d’oxydation –I, l’anion Cl –
ayant la configuration électronique de l’argon.
Le zinc 30 Zn a une configuration électronique 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 . Les électrons 4s
sont retirés en premier (Fiche 39).
Ainsi, l’ion stable formé est l’ion zinc Zn 2+ , de configuration électronique 1s 2 2s2 2p 6 3s 2 3p 6
3d 10 . Le degré d’oxydation sera donc +II, comme éléments de transition 3d. En revanche,
on peut noter des exceptions en particulier les éléments chrome et cuivre.
Le Chrome 24 Cr a une configuration Ar 3d 4 4s 2 . L’ion chrome +III (Cr 3+ ), de configuration
3d 3 4s 0 est stable : la sous-couche d est à moitié pleine. On peut représenter les cases quantiques de cet ion :
L’ion Chrome +VI (Cr 6+ ) est également stable, les couches d et s étant vides.
c La connaissance de l’évolution de l’électronégativité des atomes dans la classification périodique permet de prévoir la structure moléculaire (Fiche 42). Ainsi, pour les molécules de type
PX 3 (avec X un halogène, c’est-à-dire I, Br, Cl ou F), la théorie VSEPR prévoit la géométrie
(pyramide trigonale) suivante, avec un angle théorique XAX (noté α) de 109° (Fiche 50) :
En réalité, l’électronégativité de X joue un rôle majeur. Si l’atome X est très électronégatif,
il va attirer à lui le doublet électronique de la liaison X-A. Ce doublet prendra alors moins
de place et il y aura moins de répulsion entre les 3 doublets X-A. Ainsi, une électronégativité élevée de X va provoquer une diminution de α, ce qui est le cas :
X = F
X = Cl
X = Br
X = I
Valeur de l’angle XAX dans PX 3
98°
100,3°
101,5°
102°
Électronégativité de X
(selon Pauling)
4,0
3,2
3,0
2,7
↑ ↑ ↑
4s
0
3d
3
A
X
X
X
α
9782100562862-Verchier.fm Page 103 Jeudi, 17. mars 2011 12:11 12
103
c Dans la molécule de dioxyde de carbone CO 2 , l’oxygène étant placé sur la même ligne et à
droite du carbone, il est plus électronégatif que le carbone. C’est donc l’oxygène qui attire
le plus les électrons de la liaison covalente.
En suivant le même raisonnement, dans la molécule SF 6 , le fluor attire le plus les électrons
des liaisons covalentes établies avec le soufre. Le fluor est dans la période précédant S et
dans la colonne suivant S.
c Regardons divers exemples de détermination du degré d’oxydation et d’ionisation :
Le potassium 19 K possède une configuration électronique [Ar]4s 1 puisqu’il possède 19 électrons. Le degré d’oxydation le plus stable du potassium est celui correspondant à la perte
d’un électron, soit le degré +I. Le potassium est donc un réducteur.
De même, le chlore 17 Cl conduit préférentiellement au degré d’oxydation –I, l’anion Cl –
ayant la configuration électronique de l’argon.
Le zinc 30 Zn a une configuration électronique 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 . Les électrons 4s
sont retirés en premier (Fiche 39).
Ainsi, l’ion stable formé est l’ion zinc Zn 2+ , de configuration électronique 1s 2 2s2 2p 6 3s 2 3p 6
3d 10 . Le degré d’oxydation sera donc +II, comme éléments de transition 3d. En revanche,
on peut noter des exceptions en particulier les éléments chrome et cuivre.
Le Chrome 24 Cr a une configuration Ar 3d 4 4s 2 . L’ion chrome +III (Cr 3+ ), de configuration
3d 3 4s 0 est stable : la sous-couche d est à moitié pleine. On peut représenter les cases quantiques de cet ion :
L’ion Chrome +VI (Cr 6+ ) est également stable, les couches d et s étant vides.
c La connaissance de l’évolution de l’électronégativité des atomes dans la classification périodique permet de prévoir la structure moléculaire (Fiche 42). Ainsi, pour les molécules de type
PX 3 (avec X un halogène, c’est-à-dire I, Br, Cl ou F), la théorie VSEPR prévoit la géométrie
(pyramide trigonale) suivante, avec un angle théorique XAX (noté α) de 109° (Fiche 50) :
En réalité, l’électronégativité de X joue un rôle majeur. Si l’atome X est très électronégatif,
il va attirer à lui le doublet électronique de la liaison X-A. Ce doublet prendra alors moins
de place et il y aura moins de répulsion entre les 3 doublets X-A. Ainsi, une électronégativité élevée de X va provoquer une diminution de α, ce qui est le cas :
X = F
X = Cl
X = Br
X = I
Valeur de l’angle XAX dans PX 3
98°
100,3°
101,5°
102°
Électronégativité de X
(selon Pauling)
4,0
3,2
3,0
2,7
↑ ↑ ↑
4s
0
3d
3
A
X
X
X
α
9782100562862-Verchier.fm Page 103 Jeudi, 17. mars 2011 12:11 12