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AtomesetmoléculesExercice1Page1sur3

Corrigé exercice 1

TABLEAUPÉRIODIQUEETCONFIGURATIONSÉLECTRONIQUES

1) Lastructuredutableaupériodiqueestintimementliéeàlaconfigurationélectroniquedes

atomes.Onrappellequel'ordrederemplissagedesOA,pourlesélémentsdes5premièrespériodes:

í µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µ(cetordreseretrouveparapplicationdelarègledeKlechkowski).

Onplacedansunemêmecolonnedesatomesdontlaconfigurationélectroniqueseterminedela mêmemanière(mêmetyped'OA,contenantlemêmenombred'électrons).Unblocestungroupede

colonnesdontlesconfigurationsélectroniquesseterminentparlemêmetyped'OA(í µ,í µ,í µouí µ).

Pourlestroispremièrespériodes,lesconfigurationsélectroniquesseterminentsoitparí µ ,oÃ¹í µ=1 ou2,soitparí µ ,oÃ¹í µ=1,2,3,4,5ou6.Ainsi,seulsdeuxblocs,leblocí µÃ 2colonnesetleblocí µÃ 6 colonnessontnécessairespouryrangerlesélémentsdecespériodes. Pourlesdeuxpériodessuivantes,certainesconfigurationsélectroniquesseterminentparí µ ,oÃ¹í µest comprisentre1et10.Unblocappeléblocí µ,comportant10colonnes,estalorsintercaléentrelebloc í µetleblocí µ. Letableaupériodiquecomportedonc18colonnesetseschématiseainsi,pourlescinqpremières périodes:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

blocí µblocí µblocí µ

2) Lesélémentsdestroispremièrespériodesdutableaupériodiquedoiventêtreconnusparcoeur.

Touslesélémentsmentionnésdanscettequestionenfaisant,partie,ondoitainsipouvoirlesplacer:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

H C N O P S Lenuméroatomiqueseretrouvesimplementencomptantlesélémentsdepuisledébut,puisqueles élémentssontclassésdansletableaupériodiqueparí µcroissant.

Pourtrouverlenombred'électronsdevalence,onécritlaconfigurationélectronique:lesélectronsde

valencesontceuxdesOAdelacouchelaplusélevée,correspondantàlapériode(écritsenrougeci- dessous):

Hhydrogèneí µ=11í µ

1électrondevalence

Ccarboneí µ=61í µ

2í µ

2í µ

4électronsdevalence

AtomesetmoléculesExercice1Page2sur3

Nazoteí µ=71í µ

2í µ

2í µ

5électronsdevalence

Ooxygèneí µ=81í µ

2í µ

2í µ

6électronsdevalence

Pphosphoreí µ=151í µ

2í µ

2í µ

3í µ

3í µ

5électronsdevalence

Ssoufreí µ=161í µ

2í µ

2í µ

3í µ

3í µ

6électronsdevalence

3) Onlocalisetoutd'abordlecalciumdansletableaupériodique.Commelecalciumaunnuméro

atomiqueí µ=20,saconfigurationélectroniqueest:1í µ

2í µ

2í µ

3í µ

3í µ

4í µ

Lenombrequantiqueprincipalleplusélevérencontrédanscetteconfigurationélectroniqueest =4(OA4í µ):lecalciumestdoncdansla4

ème

période.Saconfigurationélectroniqueseterminant ení µ dansl'ordrederemplissage,ilestsituédansladeuxièmecolonnedublocí µ,soitlacolonnen°2 dutableaupériodique.Cettecolonneestcelledelafamilledesmétauxalcalino-terreux. Lestrontiumétantsituéjusteen-dessousdustrontium,onendéduitquesaconfigurationélectronique seterminepar5í µ ets'écritdonc:1í µ

2í µ

2í µ

3í µ

3í µ

4í µ

3í µ

4í µ

5í µ

.Ontrouvelenuméroatomique dustrontiumencomptantlesélectronsdecetteconfiguration,soit: Sr =38

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Ca Sr Calciumetstrontiumontleurconfigurationélectroniqueseterminantparí µí µ .Ilsn'ontdoncqueces deuxélectronsdansleurcouchesupérieure,ettouteslesOAdecouchesinférieuressontpleines:

Calciumetstrontiumontdeuxélectronsdevalence.

Onpeutpréciserlaconfigurationélectroniquedeceséléments,enindiquantenrougelesélectronsde

valence:

Ca(í µ=20):1í µ

2í µ

2í µ

3í µ

3í µ

4í µ

Sr(í µ=38):1í µ

2í µ

2í µ

3í µ

3í µ

4í µ

3í µ

4í µ

5í µ

4) Sachantqueí µ=30,onplacelezinc10casesaprèslecalcium:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Ca Zn

D'aprèslarèglederemplissage,ontrouvesaconfigurationélectroniqueenajoutant3í µ

àcelledu

calcium:

Ca(í µ=20):1í µ

2í µ

2í µ

3í µ

3í µ

4í µ

Zn(í µ=38):1í µ

2í µ

2í µ

3í µ

3í µ

4í µ

3í µ

AtomesetmoléculesExercice1Page3sur3

Onconstatequecesdeuxélémentspossèdentlesmêmesélectronsdevalence:2électronsdansune OA4í µ.Ceciexpliquequ'onaitpuenvisagerdelesmettredansunemêmecolonnedutableau périodique.Laconfigurationélectroniqueduzincnediffèredecelleducalciumqueparlaprésence d'électronsdanslesOA3í µ;celles-ciétantd'unecoucheinférieureetétantremplies(3í µ ),elles participentpeuàlaréactivité.

5) Lacolonnedeshalogènesestlacolonnen°17dutableaupériodique.Onplacedoncl'iodedansla

quatrièmecasedecettecolonne,doncdanslacinquièmepériodepuisquelepremierhalogène(le fluor)estendeuxièmepériode:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

I Pourtrouverlenuméroatomiquedel'iode,onécritlaconfigurationélectronique,sachantqu'ellese termineparí µ etcontient5í µ puisqu'onestdanslacinquièmepériode.Ontrouve:

I:1í µ

2í µ

2í µ

3í µ

3í µ

4í µ

3í µ

4í µ

5í µ

4í µ

5í µ

Encomptantlesélectronsdel'atomeneutre,onretrouvelenuméroatomique: I =53

LesélectronsdevalencesontceuxdesOAdelacouchelaplusélevée,í µ=5,donclesOA5í µet5í µ(en

rougedanslaconfigurationci-dessus).Iln'yenapasd'autrecarlesOAdeí µinférieursonttoutes remplies:

L'iodepossède7électronsdevalence.

6) Onplacelemanganèseàlaplaceindiquée:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Mn Pourretrouverlaconfigurationélectronique,onutiliselefaitqueMnestdansla5

ème

colonnedubloc í µ.Laconfigurationseterminedoncparí µ .Onappliquedonclarèglederemplissagejusqu'à4í µ, puisqueMnestdansla4

ème

période,etoncontinuejusqu'aupremierí µ rencontré,d'où:

Mn:1í µ

2í µ

2í µ

3í µ

3í µ

4í µ

3í µ

Lesélectronsdevalencesontceuxdelacouchelaplusélevée,í µ=4,soitlesdeuxélectrons4í µ,

auxquelsilfautajouterlescinqélectrons3í µcarilssontdansdesOAincomplètesdeí µinférieur,donc

participentàlaréactivité:

Lemanganèsea7électronsdevalence.

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