CHIMIE GÉNÉRALE - Classification périodique

Fiches de révision sur la structure électronique, les règles de remplissage, les familles et les propriétés périodiques (rayon, ionisation, affinité, électronégativité) et les tendances du tableau périodique.

Quels sont les principes de base de la structure électronique des atomes ?

Indiscernabilité des électrons, état fondamental (stabilité du système) et remplissage des électrons par énergie croissante selon la règle de Klechkowski.

Qu'indique la règle de Klechkowski pour l'ordre de remplissage des orbitales ?

Les orbitales atomiques se remplissent selon l’ordre croissant de (n + ℓ); en cas égalité, la sous-couche avec le plus petit n est la plus basse en énergie.

Qu'est-ce que le principe de Pauli ?

Une orbitale atomique (OA) peut contenir au maximum 2 électrons à spins antiparallèles.

Qu'est-ce que la règle de Hund ?

Les électrons remplissent les OA de même énergie avec un maximum d’électrons ayant des spins parallèles.

Donnez la configuration électronique de l'azote (Z=7) selon les règles de remplissage.

1s2 2s2 2p3

Qu'est-ce que l'isoélectronie ?

Des entités qui ont le même nombre d’électrons (par exemple F− et Na+).

Qu'est-ce que les électrons de valence ?

Électrons de la couche externe, impliqués dans les réactions chimiques et les liaisons.

Qu'est-ce que les électrons de cœur ?

Électrons situés dans les couches internes, ne participant pas directement aux réactions chimiques.

Différence entre diamagnétique et paramagnétique ?

Diamagnétique: tous les électrons appariés (m = 0); paramagnétique: au moins un électron célibataire (m ≠ 0), sensible au champ magnétique.

Comment est organisé le tableau périodique (blocs et familles) ?

Quatre blocs (s, p, d, f); 7 périodes; 18 familles; les colonnes indiquent le nombre d’électrons sur la couche externe; blocs: s (1-2), p (13-18), d (3-12), f (lanthanides/actinides).

Quelles sont les caractéristiques de la famille des alcalins (colonne I) ?

Métalliques et mous; valence ns1; forment des cations monovalents (ex. Na+); réagissent avec l’eau pour former des oxydes basiques (ex. Na2O + H2O → 2 NaOH).

Quelles sont les caractéristiques de la famille des alcalino-terreux (colonne II) ?

Métalliques et mous; valence ns2; forment des cations divalents (ex. Mg2+, Ca2+); réagissent pour former des oxydes basiques (ex. CaO + H2O → Ca(OH)2).

Quelles sont les caractéristiques des métaux de transition (blocs d) ?

Métalliques; classiques et facilement ionisables; forment des cations à valences multiples (ex Fe2+, Fe3+, Cu+, Cu2+, Zn2+); jouent un rôle clé dans les transferts électroniques.

Quelles sont les caractéristiques de la famille du carbone (colonne XIV) ?

Tend à former des liaisons covalentes; couche de valence ns2 np2.

Quelles sont les caractéristiques de la famille de l’azote (colonne XV) ?

Forme principalement des liaisons covalentes (3 ou 5 liaisons); couche de valence ns2 np3.

Quelles sont les caractéristiques de la famille des halogènes (colonne XVII) ?

Manquent un électron pour atteindre la configuration des gaz rares; forment des anions monovalents (F−, Cl−); couche de valence ns2 np5.

Quelles sont les caractéristiques des gaz rares (colonne XVIII) ?

Dernière couche électronique saturée; inertie chimique marquée; peu réactifs; He est une exception dû à sa configuration électronique unique.

Comment évolue le rayon et les propriétés lorsque Z augmente dans une ligne (ligne du tableau) ?

Dans une ligne: le rayon diminue; le potentiel d’ionisation, l’affinité électronique et l’électronégativité augmentent.

Comment évolue le rayon et les propriétés lorsque Z augmente dans une colonne ?

Dans une colonne: le rayon augmente; le potentiel d’ionisation, l’affinité électronique et l’électronégativité diminuent.

Qu’est-ce que l’affinité électronique A1 et que signifie A1 < 0 ?

Énergie libérée lorsque l’on ajoute un électron à un atome en phase gazeuse; si A1 < 0, la formation d’un anion est stable.