2.6. Structure atomique : couches électroniques
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La structure atomique est l'un des sujets les plus importants à comprendre lors de l'étude de la chimie pour l'ENEM. Au centre de toute l’étude de la chimie se trouve l’atome, la plus petite unité d’un élément chimique qui conserve les propriétés de cet élément. Par conséquent, comprendre la structure atomique est essentiel pour maîtriser les concepts chimiques avancés.
L'atome est constitué de trois particules fondamentales : les protons, les neutrons et les électrons. Les protons et les neutrons constituent le noyau de l'atome, tandis que les électrons gravitent autour du noyau dans différentes couches électroniques, également appelées niveaux d'énergie.
Chaque couche électronique d'un atome est associée à une quantité spécifique d'énergie. La première couche électronique, la plus proche du noyau, possède la plus petite quantité d’énergie, tandis que les couches suivantes ont des quantités d’énergie croissantes. Chaque couche peut contenir un nombre spécifique d'électrons. La première couche peut contenir jusqu'à 2 électrons, la deuxième couche peut contenir jusqu'à 8 électrons et la troisième couche peut contenir jusqu'à 8 électrons.
Les électrons d'un atome ont tendance à occuper d'abord les couches d'énergie les plus basses, avant d'occuper les couches d'énergie les plus élevées. C'est ce qu'on appelle le principe Aufbau. Par conséquent, si un atome a plus de 2 électrons, les électrons supplémentaires occupent la deuxième couche avant d'occuper la troisième couche, et ainsi de suite.
De plus, au sein d'une couche électronique, les électrons occupent différents sous-niveaux d'énergie, désignés par s, p, d et f. Chaque sous-couche possède un nombre spécifique d’orbitales et chaque orbitale peut contenir jusqu’à 2 électrons. La sous-couche s a 1 orbitale, la sous-couche p a 3 orbitales, la sous-couche d a 5 orbitales et la sous-couche f a 7 orbitales.
Les électrons d'un atome suivent également le principe de Pauli, qui stipule que chaque orbitale peut contenir un maximum de 2 électrons et que ces électrons doivent avoir des spins opposés. Cela signifie que les électrons d'une orbitale spécifique doivent tourner dans des directions opposées.
La distribution des électrons dans les couches électroniques d'un atome détermine les propriétés chimiques de cet atome. Par exemple, les atomes qui ont la même configuration électronique dans leurs couches électroniques externes (également appelées couches de valence) ont tendance à avoir des propriétés chimiques similaires. C'est ce qu'on appelle la règle de l'octet, qui stipule que les atomes ont tendance à gagner, perdre ou partager des électrons afin d'avoir 8 électrons dans leur couche de valence.
En résumé, la structure atomique et les couches électroniques sont des concepts fondamentaux en chimie essentiels à la compréhension des propriétés et du comportement des atomes. Ces concepts constituent la base de sujets plus avancés en chimie, tels que les liaisons chimiques, les réactions chimiques et le tableau périodique des éléments.
Répondez maintenant à l’exercice sur le contenu :
Lequel des concepts suivants décrit la tendance des atomes à gagner, perdre ou partager des électrons afin d’avoir 8 électrons dans leur couche de valence ?
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9Structure atomique : sous-niveaux d'énergie
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