Ecrire la configuration des gaz rares d'un élément

Écrire une configuration électronique pour un élément est un bon moyen de regarder la distribution des électrons dans un atome. Selon l`élément, la formule peut être très longue. Par conséquent, les scientifiques ont développé une notation abrégée qui utilise un gaz noble pour représenter des électrons qui ne sont pas des électrons de valence. Cela simplifie la configuration électronique et facilite la compréhension des propriétés chimiques de l`élément.

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Partie1 sur 2: La configuration électronique normale d`un élément

Image intitulée Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d`un élément Étape 1
1. Déterminer le nombre d`électrons présents dans l`élément. Le numéro atomique d`un élément vous indique combien de protons il a. Étant donné que les éléments dans leur état neutre ont le même nombre de protons et d`électrons, vous pouvez également utiliser le numéro atomique comme nombre d`électrons que l`élément a. Le numéro atomique, que vous pouvez trouver dans le tableau périodique, est le nombre immédiatement au-dessus du symbole de l`élément.
  • Par exemple : le symbole du sodium est Na. Le numéro atomique de Na est 11.
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2. Connaissances sur les couches électroniques et les niveaux d`énergie. La première couche électronique n`a que le niveau d`énergie s, la deuxième couche électronique a à la fois un niveau d`énergie s et un p. La troisième couche électronique a un niveau d`énergie s, p et d. La quatrième couche électronique a un niveau d`énergie s, p, d et f. Il y a plus de quatre couches d`électrons, mais en chimie au lycée, vous ne rencontrerez généralement que les quatre premières.
  • Chaque niveau d`énergie peut contenir jusqu`à 2 électrons.
  • Chaque niveau d`énergie p peut contenir jusqu`à 6 électrons.
  • Chaque niveau d`énergie d peut contenir jusqu`à 10 électrons.
  • Chaque niveau d`énergie f peut contenir jusqu`à 14 électrons.
  • Image intitulée Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d`un élément Étape 3
    3. Apprenez les règles du remplissage électronique. Selon le principe Aufbau, vous devez ajouter des électrons aux niveaux d`énergie les plus bas avant qu`un électron puisse être ajouté à un niveau d`énergie plus élevé. Chaque niveau d`énergie peut avoir plusieurs sous-orbitales, mais chaque sous-orbitale peut contenir jusqu`à deux électrons à un moment donné. Le niveau d`énergie s a une sous-orbitale, p a 3 sous-orbitales, d a 5 sous-orbitales et f a 7 sous-orbitales.
  • Le niveau d`énergie d a une énergie légèrement plus élevée que le niveau d`énergie s de la couche d`électrons inférieure, de sorte que le niveau d`énergie s plus élevé est plus susceptible de se remplir que le niveau d`énergie d inférieur. Pour écrire une configuration électronique, cela signifie qu`elle ressemblera à ceci : 1s2s2p3s3p4s3d.
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    4. Utilisez le graphique de configuration diagonale pour écrire des configurations d`électrons. Le moyen le plus simple de se rappeler comment les électrons se remplissent est d`utiliser le schéma de configuration. En cela, vous écrivez chaque coquille et ses niveaux d`énergie. Tracez des lignes diagonales du haut à droite vers le bas à gauche de chaque ligne. Le schéma de configuration ressemble à ceci :
  • 1s
    2s 2p
    3s 3p 3d
    4s 4p 4d 4f
    5s 5p 5j 5f
    6s 6p 6j
    7s 7p
  • Par exemple : La configuration électronique du sodium (11 électrons) est : 1s2s2p3s.
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    5. Déterminer la dernière orbitale de n`importe quelle configuration. En regardant le tableau périodique, vous pouvez déterminer ce que seront la dernière sous-couche et le dernier niveau d`énergie de la configuration électronique. Déterminez d`abord dans quel bloc tombe l`élément (s, p, d ou f). Comptez ensuite dans quelle ligne se trouve l`élément. Enfin, comptez dans quelle colonne se trouve l`élément.
  • Par exemple, le sodium est dans le bloc s, donc la dernière orbitale de sa configuration électronique est s. C`est dans la troisième rangée et la première colonne, donc la dernière orbitale est 3s. C`est un bon moyen de vérifier votre réponse finale.
  • La règle est un peu différente pour l`orbitale d. La première rangée d`éléments de bloc d commence dans la quatrième rangée, mais vous devez soustraire 1 du numéro de rangée car les niveaux s ont une énergie inférieure à celle des niveaux d. Par exemple : le vanadium se termine en 3d.
  • Une autre façon de vérifier votre travail consiste à additionner tous les exposants. Ils doivent être égaux au nombre d`électrons dans l`élément. Si vous avez trop peu ou trop d`électrons, vous devez repenser votre travail et réessayer.
  • Partie 2 sur 2: La configuration électronique du gaz noble

    Image intitulée Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d`un élément Étape 6
    1. Déterminer la configuration électronique du gaz noble. La configuration électronique de gaz noble est une sorte de manière abrégée d`écrire la configuration électronique complète d`un élément. Le raccourci du gaz noble est utilisé pour résumer la configuration électronique d`un élément tout en fournissant les informations les plus pertinentes sur les électrons de valence de cet élément.
    • Le gaz noble est substitué pour représenter tous les électrons qui ne sont pas des électrons de valence.
    • Les gaz rares sont l`hélium, le néon, l`argon, le krypton, le xénon et le radon et sont répertoriés dans la dernière colonne du tableau périodique.
    Image intitulée Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d`un élément Étape 7
    2. Identifiez le gaz noble dans la période de votre élément. La période d`un élément est la ligne horizontale dans laquelle se trouve l`élément. Si l`élément est dans la quatrième ligne du tableau périodique, il est dans la période quatre. Le gaz noble que vous utiliserez est en période trois. Voici une liste des gaz rares et leurs périodes :
  • 1 : Hélium
  • 2: néon
  • 3: Argon
  • 4: Krypton
  • 5 : Xénon
  • 6 : Radon
  • Par exemple, le sodium est en période 3. Nous utiliserons le néon pour la configuration des gaz rares car il est en période 2.
  • Image intitulée Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d`un élément Étape 8
    3. Remplacer le gaz noble par le même nombre d`électrons que le gaz noble a. Il y a plusieurs façons de faire cette prochaine étape. Vous pouvez écrire la configuration électronique du gaz noble puis remplacer cette même configuration dans l`élément qui vous intéresse. Une alternative consiste à retirer le même nombre d`électrons que le gaz noble a de l`élément pour lequel vous écrivez la configuration.
  • Par exemple, le sodium a 11 électrons et le néon a 10 électrons.
  • La configuration électronique complète pour le sodium est : 1s22p3s et le néon est 1s22p. Comme vous pouvez le voir, le sodium a un 3 que le néon n`a pas - c`est pourquoi la configuration des gaz rares pour le sodium devient [Ne] 3s.
  • Alternativement, vous pouvez compter les exposants des niveaux d`énergie jusqu`à ce que vous ayez dix. Supprimez ces niveaux d`énergie et encore moins ce qui reste. Si vous utilisez le néon pour écrire la configuration électronique du sodium, il vous reste un électron : [Ne]3s.
  • Mises en garde

    • Ce n`est que dans un atome neutre que le numéro atomique est égal au nombre d`électrons. Un ion contient un nombre différent d`électrons. Si l`ion a une charge de -1, alors il a un électron supplémentaire. Une charge -2 a deux électrons supplémentaires, etc.

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