Couche électronique
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Un atome, en dehors du noyau est composé de couches électroniques qui contiennent chacune un nombre donné d'électrons.
Les couches électroniques sont symbolisées par des lettres, successivement, en partant de la plus proche du noyau :
- la première couche est la couche K,
- ensuite vient la couche L,
- puis la couche M,
- puis la couche N
- puis la couche O
- puis la couche P
- puis la couche Q.
La couche K (commune à tous les éléments chimiques) possède jusqu'à deux électrons, les couches "L" et "Q" possèdent jusqu'à 8 électrons, les couches "M" et "P" possèdent jusqu'à 18 électrons et les couches "N" et "O" possèdent jusqu'à 32 électrons. Le nombre de couches d'un atome dépend donc du nombre d'électrons de cet atome. Ainsi, un atome d'hydrogène, qui possède un seul électron, n'a que la couche K qui est partiellement remplie. Pour un atome d'hélium, qui a deux électrons, ceux-ci sont répartis dans la couche K qui est entièrement remplie. Par conséquent, l'atome de lithium, qui a trois électrons, a une couche K remplie, et une couche L qui contient le troisième électron.
Une couche est dite saturée si elle contient son nombre maximum d'électrons. La couche K des atomes d'hélium et de lithium est donc saturée.
[modifier] Exemple
Le sodium possède onze électrons. Sa structure électronique est notée : (K)²(L)⁸(M)¹. Les couches K et L sont saturées. Le nombre maximum d'électrons que peut contenir chaque couche n'est pas quelconque. Selon le principe de Pauli, il est égal a 2n² pour la nème couche. Le remplissage se fera donc avec 2 électrons sur la couche K, 18 sur la couche M, etc. En résumé : (K)2(L)8(M)18(N)32(O)50(Q)98 ...
Ce modèle de remplissage des couches électroniques a été remis en cause par la physique quantique pour un modèle plus complexe mais qui semble plus proche de la réalité à l'échelle atomique.
Les choses se compliquent à compter de l'atome de potassium (Z = 19) : le 19e électron se place sur la couche N alors que la couche M n'est pas encore saturée (elle peut contenir 18 électrons, alors qu'elle en contient seulement 8).
Ainsi, pour l'atome de potassium, on aura : (K)2(L)8(M)8(N)1 au lieu de (K)2(L)8(M)9.
Il en va de même pour l'atome de calcium (Z = 20), mais pour les atomes ayant un nombre atomique compris entre 20 et 30, les 20emes à 30emes électrons se placent sur la couche M, qu'ils finissent de remplir, avant de remplir la couche N.
Exemples :
- Argon (Z = 18) : (K)2(L)8(M)8
- Potassium (Z = 19) : (K)2(L)8(M)8(N)1
- Calcium (Z = 20) : (K)2(L)8(M)8(N)2
- Scandium (Z = 21) : (K)2(L)8(M)9(N)2
[modifier] Articles connexes
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