Configuration électronique – atomes Z = 1 à 36
ChimieStructure de l'atome et tableau périodique15–16 ans
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À suivre dans Structure de l'atome et tableau périodique
Choisissez un élément dans le mini-tableau périodique et regardez ses électrons remplir les couches (modèle de Bohr) et les cases quantiques selon la règle de Klechkowski, le principe d’exclusion de Pauli et la règle de Hund. La simulation affiche la configuration électronique complète et abrégée, le nombre d’électrons de valence, la période, le groupe, le bloc, et prévoit si l’élément est un métal ou un non-métal.
Leçon : Structure du cortège électronique de l’atome – configuration électronique
Ce qu’elle montre
Les électrons remplissent les orbitales selon trois règles : le principe de construction (Aufbau, sous-couche de plus basse énergie d’abord), le principe d’exclusion de Pauli (au plus deux électrons de spins opposés par orbitale) et la règle de Hund (dans une sous-couche, les électrons occupent des orbitales distinctes avant de s’apparier). Comme 4s est plus basse en énergie que 3d, elle se remplit avant ; d’où le potassium et le calcium en tête de la période 4. La simulation va de l’hydrogène au krypton, avec les exceptions du chrome et du cuivre, et relie chaque configuration à la période, au groupe, au bloc et au caractère métallique probable.
Mode d’emploi
Réglez le Numéro atomique Z et cliquez sur Remplir pas à pas, avec une Vitesse de remplissage faible pour pouvoir faire une pause et demander où ira l’électron suivant. Utilisez Z + 1 ▶ pour parcourir une période. Comparez les notations Complète et Abrégée, et affichez le modèle en couches de Bohr pour relier les cases quantiques aux couches. Observez attentivement Z = 19 à 21, 24 et 29.
Paramètres modifiables
- Numéro atomique Z 1–36
- Remplir pas à pas à l’ouverture
- Vitesse de remplissage 1–10 électron/s
- Notation de la configuration Complète, Abrégée (cœur de gaz noble)
- Afficher le modèle en couches (Bohr)
Questions à explorer
- Combien d’électrons célibataires possède un atome d’azote, et quelle règle l’explique ?
- Pourquoi la configuration du chrome est-elle [Ar]3d⁵4s¹ et non [Ar]3d⁴4s² ?
- Un élément possède 7 électrons sur sa couche externe. Est-ce plutôt un métal ou un non-métal ?
Questions fréquentes
Comment écrire la configuration électronique d'un élément ?
On place les Z électrons de l'élément dans les sous-couches par énergie croissante, en remplissant chacune avant de passer à la suivante : 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, etc. Une sous-couche s contient 2 électrons et une sous-couche p en contient 6. Le soufre, Z = 16, s'écrit 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴, ou [Ne]3s²3p⁴ en notation abrégée avec cœur de gaz noble.
Quelle différence entre couche, sous-couche et orbitale ?
Une couche est un niveau d'énergie principal numéroté n, une sous-couche est un groupe d'orbitales de même type à l'intérieur de cette couche (s, p, d ou f), et une orbitale est une région qui contient au plus 2 électrons. Les sous-couches s, p et d ont 1, 3 et 5 orbitales, soit 2, 6 et 10 électrons. Une couche contient au plus 2n² électrons.
Comment trouver la période et le groupe d'un élément à partir de sa configuration électronique ?
La période est le numéro de couche le plus élevé de la configuration, et le groupe se déduit des électrons externes. Dans le bloc s, le groupe est égal au nombre d'électrons s externes ; dans le bloc p, il vaut 10 plus les électrons s et p externes. Le chlore, [Ne]3s²3p⁵, en a 7 : il est donc dans la période 3, groupe 17.
