Règles de remplissage

(Last Updated On: 16 août 2018)

A- Règle de KLECHKOWSKI :

• L’ordre croissant des sous niveaux d’énergie est celui de ( n + 1 ) croissant.
• Lorsque deux sous niveaux ont la même valeur de ( n + 1 ), le sous niveau de plus basse énergie est celui ayant la plus petite valeur de n.

Exemple :

On remplit 4s avant 3d => phénomène de n + 1 = 4 chevauchement.

Même valeur de n + 1 => le niveau de plus n + 1 = 7 basse énergie est celui à plus basse valeur de n.

Remarque : L’ordre croissant de l’énergie d’un électron ne correspond pas toujours à l’ordre croissant de la distance du noyau.

B- Règle de stabilité :

À 1 ’état fondamental, les électrons occupent les niveaux d’énergie les plus bas dans la limite des places disponibles.

Ex : H : 1s¹ ; He : 1 s² et non 1s¹ 2s¹

C- Règle de Hund :

Les électrons occupent im maximum d’orbitales définies par le nombre quantique azimutal 1 avant de les compléter par un deuxième électron de spin opposé.

Ex :

D- Règle de Pauli :

Dans un atome, 2 électrons ne peuvent avoir les quatre nombres quantiques identiques. Si les trois nombres n, 1 et m sont identiques, ces deux électrons doivent alors différer par les nombres quantiques de spin lesquels seront opposés.

Ex :

Pour le premier électron : n=1,m = 0 et s = + 1 / 2
Pour le deuxième électron : n = 1, m = 0 et s = – 1/2.

Remarques :

1. A une couche donnée, correspond n » orbitales atomiques (O .A) et 2n² électrons.
2. Une orbitale atomique se sature à 2 électrons.

Cortège électronique – Configuration électronique :

* Cortège électronique : Dans un cortège électronique, les sous couches sont écrites par ordre croissant d’énergie (règle de Klechkowski). Le nombre d’électrons contenus dans chacune des sous-couches est indiqué en indice supérieur.

Remarque : afin d’abréger l’écriture d’un cortège électronique, on remplace souvent l’ensemble des sous couches constituantes d’un gaz rare par le symbole correspondant.

Ex : ₆C : 1s² 2s² 2p² —————-> ₂(He) 2s² 2p²
₂₆Fe : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶ —————-> ₁₈(Ar) 4s² 3d⁶ .

* Configuration électronique : Dans la représentation de la structure électronique d’un élément par sa configuration, les sous couches sont écrites par ordre croissant de n. Le remplissage de celles-ci étant déterminé à partir du cortège électronique.

CONFIGURATION = CORTEGE + CLASSEMENT SELON N CROISSANT

Ex : ₂₆Fe : (Ar) 4s² 3d⁶ : cortège
(Ar) 3d⁶ 4s² : configuration.

Remarques :

1. lorsque le gaz noble qui précède directement l’élément étudié contient des sous couches internes, il est préférable d’écrire la configuration électronique avec toutes les sous couches remplies.
2. Les gaz rares sont les suivants :

Electrovalence :

Les électrons de valence sont des électrons des sous couches qui suivent le gaz noble dans le cortège électronique. Ces électrons interviennent dans la formation des liaisons de covalence.

Ex :

₆C : ls² 2s² 2p² ————> ₂(He)2s² 2p² ————–> 4 électrons de valence.

Sous couches externes et internes :

• Les sous couches externes sont les sous couches ns ou / et np ayant la plus grande valeur de n.
• Les sous couches internes sont les sous couches nd ou / et nf ayant la plus grande valeur de n.

Ex : ₂₆Fe : (Ar) 4s² 3d⁶

• 3d est une sous couche interne
• 4s est une sous couche externe.

Cours du Dr Tayeb Benmachiche Akila – Faculté de Constantine