Atomistique
L’atomistique décrit l’organisation des électrons dans l’atome et explique comment cette organisation commande les propriétés chimiques. Pour une révision de L1, il faut surtout maîtriser le langage des orbitales, les nombres quantiques
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Structure électronique
Repères fondamentaux
Un électron dans l’atome est décrit par quatre nombres quantiques.
nfixe le niveau principal.lfixe la forme de l’orbitale.m_lfixe l’orientation.
Mémo express
n, l, m_l, m_s : niveau, forme, orientation, spin.
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Nombres quantiques
Valeurs possibles
| Nombre | Valeurs | Rôle |
|---|---|---|
n | 1, 2, 3, ... | Taille et énergie moyenne |
l | 0 à n-1 | Sous-couche : s, p, d, f |
m_l | -l à +l | Orientation dans l’espace |
m_s | +1/2 ou -1/2 | Spin de l’électron |
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Orbitales atomiques
Définition
Une orbitale est une zone de probabilité de présence, jamais une trajectoire.
- Une orbitale accueille au plus deux électrons.
- Deux électrons y ont des spins opposés.
Capacité des sous-couches
Sous-couche
- s
- p
- d
Capacité
- 2 électrons
- 6 électrons
- 10 électrons
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Remplissage électronique
Règles de base
- 1
Appliquer le principe d’Aufbau et remplir les orbitales par énergie croissante.
- 2
Respecter le principe d’exclusion de Pauli.
Ordre usuel
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Configuration et périodicité
Lien chimique
- La configuration externe gouverne les propriétés chimiques.
- Même colonne : même valence électronique.
- Le bloc dépend de la dernière sous-couche remplie.
Pièges fréquents
- Ne pas confondre période et colonne.
- Ne pas faire passer `3d` avant `4s` sans justification.
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Application rapide
Mini-défi
Écrire la configuration électronique du sodium, de numéro atomique 11, en suivant l’ordre usuel.
- On place 11 électrons selon l’ordre
1s, 2s, 2p, 3s. - On remplit
1spuis2spuis2pavant3s. - On obtient
1s2 2s2 2p6 3s1.
Configuration électronique : 1s2 2s2 2p6 3s1.
À retenir
- Les nombres quantiques décrivent l’électron.
- Les orbitales structurent les sous-couches.