Configuration électronique | Structure de l'atome

• 1 Principe d'exclusion de Pauli : 2 électrons maximum par orbitale
• 2 Règle de Hund : les électrons occupent les orbitales séparément avant de s'apparier
• 3 Principe d'énergie minimale : les électrons occupent les niveaux les plus bas en premier

Les électrons sont répartis dans des couches électroniques nommées :

• Couche K : n = 1 (la plus proche du noyau)
• Couche L : n = 2
• Couche M : n = 3
• Couche N : n = 4
• Couche O : n = 5
• Couche P : n = 6
• Couche Q : n = 7 (la plus éloignée)

• 1 K : maximum 2 électrons
• 2 L : maximum 8 électrons
• 3 M : maximum 18 électrons
• 4 N : maximum 32 électrons
• 5 Formule : 2n² électrons

Chaque couche est subdivisée en sous-couches :

• s : 1 orbitale, maximum 2 électrons
• p : 3 orbitales, maximum 6 électrons
• d : 5 orbitales, maximum 10 électrons
• f : 7 orbitales, maximum 14 électrons

L'ordre de remplissage suit la règle (n+l) :

• 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s → 4f → 5d → 6p → 7s → 5f → 6d → 7p

La configuration électronique s'écrit sous la forme :

Où :

• n = numéro de la couche
• X = type de sous-couche (s, p, d, f)
• y = nombre d'électrons dans cette sous-couche

• 1 Hydrogène (Z=1) : 1s¹
• 2 Hélium (Z=2) : 1s²
• 3 Lithium (Z=3) : 1s² 2s¹
• 4 Carbone (Z=6) : 1s² 2s² 2p²

Le néon a 10 électrons (Z=10), on les place selon l'ordre de remplissage :

• 1 1s² : 2 électrons dans la sous-couche s de la couche K
• 2 2s² : 2 électrons dans la sous-couche s de la couche L
• 3 2p⁶ : 6 électrons dans la sous-couche p de la couche L

Soit 2 électrons sur la couche K et 8 électrons sur la couche L.

La couche externe est complètement remplie, ce qui rend le néon chimiquement stable.

Les électrons de valence sont les électrons situés sur la couche électronique la plus externe d'un atome.

Ils sont responsables :

• Des propriétés chimiques de l'élément
• Des liaisons chimiques
• Des réactions chimiques

• 1 Hydrogène : 1 électron de valence (1s¹)
• 2 Carbone : 4 électrons de valence (2s² 2p²)
• 3 Oxygène : 6 électrons de valence (2s² 2p⁴)
• 4 Néon : 8 électrons de valence (2s² 2p⁶)

La configuration électronique explique l'organisation du tableau périodique :

• 1 Périodes : correspondent au numéro de la couche externe
• 2 Groupes : déterminés par le nombre d'électrons de valence
• 3 Blocs : s, p, d, f selon la sous-couche en cours de remplissage

• 1 Éléments s : bloc s (groupes 1 et 2)
• 2 Éléments p : bloc p (groupes 13 à 18)
• 3 Éléments d : bloc d (transition)
• 4 Éléments f : bloc f (lanthanides et actinides)

L'oxygène a 8 électrons, on les place selon l'ordre de remplissage :

• 1 1s² : 2 électrons
• 2 2s² : 2 électrons
• 3 2p⁴ : 4 électrons

Réponse : 6 électrons de valence, couche L (n=2), groupe 16, période 2.

Configuration : 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹

1 électron de valence sur la couche M (n=3), groupe 1, période 3.

Configuration : 1s² 2s² 2p⁶ 3s²

2 électrons de valence sur la couche M (n=3), groupe 2, période 3.

Configuration : 1s² 2s² 2p⁵

7 électrons de valence sur la couche L (n=2), groupe 17, période 2.

Certains éléments ont des configurations électroniques inhabituelles pour gagner en stabilité :

• 1 Chrome (Cr, Z=24) : [Ar] 4s¹ 3d⁵ au lieu de [Ar] 4s² 3d⁴
• 2 Cuivre (Cu, Z=29) : [Ar] 4s¹ 3d¹⁰ au lieu de [Ar] 4s² 3d⁹

• 1 Les sous-couches s, p, d, f sont plus stables lorsqu'elles sont pleines ou à moitié remplies
• 2 s², p⁶, d¹⁰, f¹⁴ sont des configurations très stables
• 3 s¹, p³, d⁵, f⁷ sont aussi particulièrement stables

• 1 La configuration électronique décrit la répartition des électrons dans l'atome
• 2 Les électrons occupent des couches (K, L, M...) et des sous-couches (s, p, d, f)
• 3 L'ordre de remplissage suit la règle (n+l)
• 4 Les électrons de valence déterminent les propriétés chimiques

• 1 Principe d'exclusion de Pauli (2 électrons max par orbitale)
• 2 Règle de Hund (électrons célibataires avant appariement)
• 3 Principe d'énergie minimale (remplissage du niveau le plus bas)