2.8. Structure atomique : diagramme de Linus Pauling

Le diagramme de Linus Pauling est un outil essentiel dans l'étude de la structure atomique, en particulier pour ceux qui se préparent au test Enem. Ce concept, développé par le chimiste et physicien Linus Pauling, est une manière visuelle de comprendre la distribution des électrons dans un atome et la formation des ions et des molécules.

Pour commencer, il est important de comprendre que les atomes sont constitués de trois types de particules : les protons, les neutrons et les électrons. Les protons et les neutrons constituent le noyau de l'atome, tandis que les électrons gravitent autour de ce noyau dans des niveaux d'énergie spécifiques appelés couches électroniques ou niveaux d'énergie. Chaque niveau d'énergie peut contenir un nombre spécifique d'électrons.

Le diagramme de Linus Pauling est une représentation graphique de ces niveaux d'énergie et de la répartition des électrons entre eux. La structure du diagramme est basée sur la théorie du principe d'Aufbau, selon lequel les électrons occupent d'abord des niveaux d'énergie inférieurs avant de passer à des niveaux supérieurs.

Dans le diagramme de Linus Pauling, les niveaux d'énergie sont représentés par des lignes horizontales, les niveaux d'énergie les plus bas en bas et les plus élevés en haut. Chaque ligne peut contenir un nombre spécifique d'électrons, représenté par des flèches. Les flèches vers le haut représentent les électrons avec une rotation vers le haut, tandis que les flèches vers le bas représentent les électrons avec une rotation vers le bas.

Pour compléter le diagramme, commencez par le niveau d'énergie le plus bas et progressez en plaçant des électrons dans chaque niveau jusqu'à ce que tous les électrons de l'atome soient pris en compte. N'oubliez pas que chaque niveau d'énergie ne peut contenir qu'un nombre spécifique d'électrons. Par exemple, le premier niveau d’énergie ne peut contenir que deux électrons, tandis que le deuxième niveau peut en contenir jusqu’à huit.

Le diagramme de Linus Pauling peut également être utilisé pour déterminer la configuration électronique d'un atome. La configuration électronique est une description de la distribution des électrons dans un atome. Il s’écrit sous la forme d’une série de chiffres et de lettres qui représentent les niveaux d’énergie et le nombre d’électrons dans chaque niveau. Par exemple, la configuration électronique de l'oxygène, avec 8 électrons, est 1s² 2s² 2p⁴.

De plus, le diagramme de Linus Pauling peut être utilisé pour prédire la formation d'ions. Les ions sont des atomes qui ont gagné ou perdu des électrons et se chargent. La formation d’ions peut être prédite en examinant la distribution des électrons dans le diagramme de Linus Pauling. Par exemple, un atome qui possède un électron à un niveau d’énergie très élevé est susceptible de perdre cet électron pour former un ion positif, ou cation. De même, un atome dont le niveau d’énergie est presque plein est susceptible de gagner un électron pour former un ion négatif, ou anion.

En résumé, le diagramme de Linus Pauling est un outil précieux pour comprendre la structure atomique et la distribution des électrons dans un atome. Il fournit une base solide pour étudier la chimie et constitue un concept important à maîtriser pour l’examen ENEM.

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11Structure atomique : tableau périodique

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