22
3 • Atome et structure électronique – Classification Périodique
Nb (niobium, Z ϭ41) : K, L, M, 4s 2 , 4p 6 , 4d 3 , 5s 2
Fe (fer, Z ϭ 26) : K, L, 3s 2 , 3p 6 , 3d 6 , 4s 2
Ge (germanium, Z ϭ 32) : K, L, M, 4s 2 , 4p 2
Si (silicium, Z ϭ 14) : K, L, 3s 2 , 3p 2
Ar (argon, Z ϭ 18) : K, L, 3s 2 , 3p 6
Rb ϩ (rubidium, Z ϭ 37) : K, L, M, 4s 2 , 4p 6
Bi 3ϩ (bismuth, Z ϭ 83) : K, L, M, N, 5s 2 , 5p 6 , 5d 10 , 6s 2
Ca 2ϩ (calcium, Z ϭ 20) : K, L, 3s 2 , 3p 6
S 2– (soufre, Z ϭ 16) : K, L, 3s 2 , 3p 6
Br – (brome, Z ϭ 35) : K, L, M, 4s 2 , 4p 6
Isoélectroniques (même configuration) : Ar, Ca 2ϩ , S 2–
Exercice 3.14
Donnez la configuration électronique des espèces suivantes, en explicitant
l’organisation de la couche externe (ou couche de valence) sous la forme de
cases quantiques.
Atomes : K N Al I Mg
Ions : H ϩ In 3ϩ F –
Les conseils que vous avez reçus, pour l’exercice précédent, concernant l’établissement et la
représentation des configurations électroniques, restent valables. La définition de la couche de
valence doit être précisée : au sens strict, il s’agit de l’ensemble des électrons appartenant à la
couche de nombre n le plus élevé, qui ne peuvent donc être, dans l’état fondamental, que des
électrons s ou p. C’est la définition qui sera retenue ici, mais parfois on inclut dans la couche de
valence les électrons d de la couche précédente.
Solution
Il s’agit essentiellement d’appliquer la règle de Hund [Cours 3.10.4].
K (potassium, Z ϭ 19) : K, L, 3s 2 , 3p 6 , 4s 1
N (azote, Z ϭ 7) ; 1s 2 , 2s 2
, 2p 3
Al (aluminium, Z ϭ 13) K, L, 3s 2
3p 1
I (iode, Z ϭ 53) K, L, M, 4s 2 , 4p 6 , 4d 10 , 5s 2
, 5p 5
Mg (magnésium, Z ϭ 12) : K, L, 3s 2
H ϩ (hydrogène, Z ϭ 1) : 1 s
F – (fluor, Z ϭ 9) : 1s 2 , 2s 2
, 2p 6
In 3ϩ (indium, Z ϭ 49) : K, L, M, 4s 2 , 4p 6 , 4d 10 , 5s
, 5p
Classification périodique
Exercice 3.15
Le tableau de la classification périodique comporte des zones correspondant à
une sous-couche électronique déterminée (par exemple, la zone qui va de la
case 5 à la case 10 correspond à la sous-couche 2p). Complétez le tableau
suivant :
3 • Atome et structure électronique – Classification Périodique
Nb (niobium, Z ϭ41) : K, L, M, 4s 2 , 4p 6 , 4d 3 , 5s 2
Fe (fer, Z ϭ 26) : K, L, 3s 2 , 3p 6 , 3d 6 , 4s 2
Ge (germanium, Z ϭ 32) : K, L, M, 4s 2 , 4p 2
Si (silicium, Z ϭ 14) : K, L, 3s 2 , 3p 2
Ar (argon, Z ϭ 18) : K, L, 3s 2 , 3p 6
Rb ϩ (rubidium, Z ϭ 37) : K, L, M, 4s 2 , 4p 6
Bi 3ϩ (bismuth, Z ϭ 83) : K, L, M, N, 5s 2 , 5p 6 , 5d 10 , 6s 2
Ca 2ϩ (calcium, Z ϭ 20) : K, L, 3s 2 , 3p 6
S 2– (soufre, Z ϭ 16) : K, L, 3s 2 , 3p 6
Br – (brome, Z ϭ 35) : K, L, M, 4s 2 , 4p 6
Isoélectroniques (même configuration) : Ar, Ca 2ϩ , S 2–
Exercice 3.14
Donnez la configuration électronique des espèces suivantes, en explicitant
l’organisation de la couche externe (ou couche de valence) sous la forme de
cases quantiques.
Atomes : K N Al I Mg
Ions : H ϩ In 3ϩ F –
Les conseils que vous avez reçus, pour l’exercice précédent, concernant l’établissement et la
représentation des configurations électroniques, restent valables. La définition de la couche de
valence doit être précisée : au sens strict, il s’agit de l’ensemble des électrons appartenant à la
couche de nombre n le plus élevé, qui ne peuvent donc être, dans l’état fondamental, que des
électrons s ou p. C’est la définition qui sera retenue ici, mais parfois on inclut dans la couche de
valence les électrons d de la couche précédente.
Solution
Il s’agit essentiellement d’appliquer la règle de Hund [Cours 3.10.4].
K (potassium, Z ϭ 19) : K, L, 3s 2 , 3p 6 , 4s 1
N (azote, Z ϭ 7) ; 1s 2 , 2s 2
, 2p 3
Al (aluminium, Z ϭ 13) K, L, 3s 2
3p 1
I (iode, Z ϭ 53) K, L, M, 4s 2 , 4p 6 , 4d 10 , 5s 2
, 5p 5
Mg (magnésium, Z ϭ 12) : K, L, 3s 2
H ϩ (hydrogène, Z ϭ 1) : 1 s
F – (fluor, Z ϭ 9) : 1s 2 , 2s 2
, 2p 6
In 3ϩ (indium, Z ϭ 49) : K, L, M, 4s 2 , 4p 6 , 4d 10 , 5s
, 5p
Classification périodique
Exercice 3.15
Le tableau de la classification périodique comporte des zones correspondant à
une sous-couche électronique déterminée (par exemple, la zone qui va de la
case 5 à la case 10 correspond à la sous-couche 2p). Complétez le tableau
suivant :