Le cortège électronique

A

Une répartition en couches

• Les électrons sont répartis dans des couches électroniques qui peuvent se découper en sous-couches.
  


• Chaque couche est caractérisée par un nombre entier $n>$ 0 et chaque sous-couche est caractérisée par un nombre entier $l$ tel que 0 $\le l<n$.
  


• Pour $l=$ 0, on parle de la sous-couche s et pour $l=$ 1 de la sous-couche p.

B

Remplissage des couches électroniques

• Les électrons se répartissent sur les couches et sous-couches suivant des règles précises, chaque sous-couche peut contenir un nombre d’électrons maximum qui lui est propre.


• Une couche $n$ peut contenir 2${\mathbf{n}}^2$ électrons.


• Une sous-couche de type s ($l=$ 0) peut contenir deux électrons et une sous-couche de type p ($l=$ 1) peut contenir jusqu’à six électrons.

C

Configuration électronique

• La répartition des électrons en sous-couches se nomme la configuration électronique de l’atome.


• Jusqu'à 18 électrons, les sous-couches se remplissent selon l’ordre suivant : 1s → 2s → 2p → 3s → 3p.


• La dernière couche de la configuration électronique qui contient des électrons est appelée couche externe qui contient les électrons de valence de l’atome.


• Les autres couches sont appelées couches internes et contiennent les électrons de cœur des atomes.

A

Les critères de classification

• La classification périodique actuelle est celle de Dmitri Mendeleïev en 1869. Les éléments chimiques y sont classés en lignes par numéro atomique croissant.


• Le remplissage d’une ligne du tableau correspond au remplissage d’une couche électronique : un changement de ligne correspond au remplissage d'une nouvelle couche.


• Les lignes sont aussi appelées les périodes.

B

Utilisation de la classification

• Pour une même période, les atomes ont les mêmes couches électroniques occupées.


• Une colonne correspond à une famille chimique. Les atomes d'une même famille chimique :
  ❯ ont le même nombre d'électron sur leur couche externe ;
  ❯ forment facilement des ions monoatomiques qui ont la même charge électrique ;
  ❯ ont tendance à faire le même nombre de liaisons lorsqu’ils forment des molécules.

Le modèle des couches électroniques décrit la répartition des électrons dans l’atome.


Ce modèle permet de :
• décrire la répartition des électrons pour un atome seul.


Mais il ne permet pas de :
• décrire la structure électronique des molécules, qui sont composées de plusieurs atomes.