cristallochimie
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chimie inorganiqueTRANSCRIPT
Atome = Noyau
+ électrons
Constituants de l’atome
Le noyau renferme :
Z protons et
N neutrons
soit A = Z+N nucléons ;A est appelé nombre de masse
Nucléons
XZ
AIsotopes = Atomes de même numéro
atomique Z mais
le nbre N différent
XZ
NZ
X'Z
NZ
SymboleNbre de protons
ZNombre de neutrons
NNombred’électrons
54
26 Fe 26 54 –26 = 28 26
26 56 –26 = 30 26 - 2 = 24
26 57 – 26 = 31 26 - 3 = 23
26 58 – 26 = 32 26
256
26
Fe
357
26
Fe
58
26 Fe
Orbitales Atomiques n,l,mn : le nombre quantique principal (couche quantique) :
n (entier) n > 0
P. 4P. 6
noyau Z protonsN neutrons
Couches K n=1
Couches L n=2
Couches M n=3
Couches électroniques :
l : le nombre quantique secondaire ou azimutal (orbitale ou sous couche occupée par l’électron)
l (entier) l [0, n-1] 0 < l < n-1
l = 0 →→ orbitale sl = 1 →→ orbitale pl = 2 →→ orbitale dl = 3 →→ orbitale f………
à chaque valeur de « l » correspond une fonction d’onde et donc une orbitale atomique O A
Nombre quantique secondaire ou azimutal l: Types d’Orbitales Atomiques
Nombre quantique magnétique : ml ou m (entier peut être nul) Caractérise la case quantique occupée par l’électron.
La case quantique est symbolisée par une caseCorrespondant à un orbitale et
peut contenir un ou deux électrons
On représente autant de case que de valeurs possibles de m
* m : le nombre quantique magnétique (case quantique):
Sa valeur est fonction de la valeur du nombre quantique secondaire l
m (entier) m [- l,+ l] - l < m < + l
Nombres quantiques ml ou m
Nombres quantiques de spin ms ou s
Ce nombre quantique caractérise le mouvement de l’électron sur lui-même et ne peut prendre que
deux valeurs différentes :
Pour symboliser graphiquement ce nombre quantique de spin, On utilise : une flèche vers le haut pour +1/2
ou une flèche vers le bas pour -1/2
S = + 1/2 ou - 1/2
II. 5. Structure électronique des atomes
Pour décrire un atome, on dispose de son numéroatomique Z qui caractérise la charge du noyau etson nombre total d'électrons.
La répartition des Z électrons dans les différentesorbitales pour l'état fondamental de l'atome, obéitaux trois règles suivantes :
Règle de PAULI (ou Principe d’exclusion)
Règle de HUND
Règle de KLECHKOWSKY
P. 9
Règle de Klechkowski ou (ordre de remplissage)
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d6p 7s 5f 6d 7p 6f
LA CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS
Bloc S
Bloc d
Bloc p
Bloc f
n s1
alca
lins
n s2
alca
lino-
terr
eux
n s2(n-1)d1 à 10
Métaux de transition
ns2np4
chal
cogè
nes
ns2np5
Hal
ogèn
es
ns2np6
Gaz
rar
es
III. 5. 1 Rayon atomique ra
III. 5. Périodicité des propriétés
Sur une période (ligne) , si Z (de gauche à droite)
rayon ra
Sur une colonne, Z (du haut en bas)
rayon ra
Variation du Rayon atomique radans le tableau périodique
III. 5. 2. 2. Energie d'ionisation (EI)
Sur une période, si Z Energie (EI)
Sur une colonne, si n Energie (EI)
Les gaz rares (structure np6) possèdent les plus grandes
EI car ils ont une très grande stabilité
III. 5. 2. 2 bis. Affinité électronique (AE)
C'est l'énergie récupérée lorsque un électron se fixe sur un atome X selon la réaction :
C'est le pouvoir d’un atome , engagé dans unemolécule, d'attirer un électron.
Un élément qui perd facilement un ou plusieursélectrons est dit électropositif.
III. 5. 4. Electronégativité notée
L’électronégativité mesure la tendance d’un atome à prendredes électrons en présence d’un autre atome.
L'électronégativité d'un élément X peut êtredéfinit selon plusieurs échelles dont :
a- Echelle de Mulliken:E.I(X) : Energie d’ionis.
A.E(X) : Affinité électr.
K = 0,102 si Énergie en eV
K = 0,208 si Énergie en Kcal/mol
b- Echelle de Pauling :
E XY : énergie de liaison de la molécule XYE XX : énergie de liaison de la molécule XXE YY : énergie de liaison de la molécule YY
L’électronégativité (selon Pauling)
H
2,1
He
0
Li
1,0
Be
1,5
B
2,0
C
2,5
N
3,0
O
3,5
F
4,0
Ne
0
Na
0,9
Mg
1,2
Al
1,5
Si
1,8
P
2,1
S
2,5
Cl
3,0
Ar
0
Sur une même période : si Z augmente alors augmente
Sur un même groupe : si Z augmente alors diminue