CHIMIE

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COURS
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Classification périodique des éléments
1) Établir les configurations électroniques de l’atome
de brome (Z =35) et de l’ion bromure Br – . Écrire ces
configurations de façon simplifiée à l’aide des configurations
électroniques de l’argon Ar (Z =18) ou du
krypton Kr (Z =36).
2) Quels sont les électrons de cœur et les électrons de
valence de ces deux édifices monoatomiques?
1) En appliquant la règle de Klechkowski et en respectant
le principe d’exclusion de Pauli, on obtient pour
l’atome de brome :
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5
soit, de façon simplifiée : [Ar] 3d 10 4s 2 4p 5
Un corps simple est constitué d’atomes
d’un seul élément.
Les protons et les neutrons ont des
masses voisines :
m p ≈ m n ≈ 1,67 . 10 –27 kg
La masse de l’électron est environ 1800
fois plus faible que celle d’un nucléon :
me = 9,1 . 10 –31 kg
La charge de l’électron étant exactement
opposée à celle du proton : un atome
contient autant d’électrons que de protons.
■ Pour obtenir un anion monoatomique à partir d’un atome, il faut ajouter à cet
atome un ou plusieurs électrons. La configuration électronique de cet anion dans
son état fondamental est déterminée en respectant le principe de Pauli et la règle
de Klechkowski.
APPLICATION 3
Électrons de cœur, électrons de valence
4 Classification périodique
des éléments
4.1 Notion d’élément chimique
La notion d’élément chimique date du XVII e siècle. Le physicien et chimiste R. BOYLE
en proposa alors la première définition : «un élément est ce qui est indécomposable
». A. L. DE LAVOISIER reprit l’idée de R. BOYLE et la précisa en adoptant un point
de vue expérimental. Le terme élément désignait alors le corps simple. Cette notion
d’élément a été précisée au XX e siècle après la découverte de la structure de l’atome.
Un atome est une entité électriquement neutre constituée :
• d’un noyau chargé positivement ; il est composé de nucléons : protons,
porteurs de la charge électrique e =1,6. 10 –19 C, et neutrons non chargés ;
• d’électrons, porteurs de la charge électrique – e =–1,6. 10 –19 C, en
mouvement autour du noyau.
Le nombre de protons que contient un noyau est appelé numéro atomique
ou nombre atomique et est noté Z.
Le nombre de nucléons d’un noyau est appelé nombre de masse et noté A.
La charge du noyau est donc égale à Z . e, c’est pourquoi le numéro atomique est
aussi appelé nombre de charge.
Le nombre de neutrons est égal à A – Z.
L’ion bromure Br – possède un électron de plus que
l’atome de brome. Cet électron peut se placer sur la souscouche
4p qui est la dernière sous-couche occupée de
l’atome de brome et qui n’est pas encore saturée. D’où
la configuration :
[Ar] 3d 10 4s 2 4p 6 ou [Kr]
2) Les électrons de valence sont ceux dont le nombre
quantique principal est le plus grand :
4s 2 4p 5 pour l’atome, soit sept électrons de valence et
4s 2 4p 6 pour l’ion, soit huit électrons de valence.
Pour ces deux édifices, les électrons de cœur sont les
électrons : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10
Pour s’entraîner : ex. 10 et 11