Tableau périodique, ions, stabilité
Mendeleïev a rangé 118 éléments dans un tableau. Toi, tu galères à ranger ta chambre.
Cours
Configuration électronique
Les électrons se répartissent sur des couches :
- K (1ʳᵉ) : max 2 électrons
- L (2ᵉ) : max 8 électrons
- M (3ᵉ) : max 8 électrons (au lycée, on s'arrête là pour les 18 premiers)
On remplit dans l'ordre K → L → M.
Exemples :
- H (Z=1) : (K)¹
- C (Z=6) : (K)²(L)⁴
- Na (Z=11) : (K)²(L)⁸(M)¹
- Cl (Z=17) : (K)²(L)⁸(M)⁷
La couche externe (la dernière remplie) détermine les propriétés chimiques.
Tableau périodique
- Lignes = périodes : numéro = numéro de la couche externe
- Colonnes = familles : même nombre d'e⁻ externes → mêmes propriétés
Familles principales :
- Colonne 1 : alcalins (Li, Na, K…) — 1 e⁻ externe — très réactifs
- Colonne 2 : alcalino-terreux (Mg, Ca…) — 2 e⁻ externes
- Colonne 17 : halogènes (F, Cl, Br, I) — 7 e⁻ externes
- Colonne 18 : gaz nobles (He, Ne, Ar…) — couche externe SATURÉE — inertes
Stabilité chimique
Les gaz nobles sont stables car leur couche externe est saturée (2 pour He, 8 pour les autres).
Règle du duet (Z ≤ 4) : tendre vers 2 e⁻ externes (comme He). Règle de l'octet (Z > 4) : tendre vers 8 e⁻ externes (comme Ne, Ar…).
Formation d'ions
Pour respecter duet/octet, un atome gagne ou perd des électrons → il devient un ion :
- Cation (+) : a perdu des électrons (souvent les métaux). Ex : Na → Na⁺ + e⁻
- Anion (−) : a gagné des électrons (souvent les non-métaux). Ex : Cl + e⁻ → Cl⁻
Formules clés
Méthodes
Trouver l'ion stable d'un élément
- 1Écrire la configuration électronique
- 2Identifier le gaz noble le plus proche
- 3Compter les électrons à gagner ou perdre
- 4Perdre → cation ; gagner → anion
- 5Ex : Mg (Z=12) → perd 2 e⁻ → Mg²⁺ (comme Ne)
Astuces & pièges
Même colonne = mêmes propriétés. C'est pour ça que Li, Na, K se comportent pareil.
Un ion N'EST PAS un atome. Même noyau, mais nombre d'e⁻ différent (donc une charge).
Numéro de période = numéro de la dernière couche occupée.
Les gaz nobles sont les introvertis du tableau : ils refusent toute interaction sociale (chimique).
Teste-toi
1.Configuration de Na (Z=11) :
2.L'ion stable du chlore (Z=17) :
3.Les gaz nobles sont inertes car :
Exercices corrigés
Tu galères ? Normal. Cherche d'abord, regarde le corrigé après.
Donner la configuration électronique de O (Z = 8), Al (Z = 13), Ar (Z = 18).
Quel ion stable forme Mg (Z = 12) ? Justifier.
S (Z = 16) : quel ion forme-t-il ? Quel gaz noble imite-t-il ?
Le sodium réagit violemment avec l'eau, l'argon est totalement inerte. Justifier à partir de leurs configurations électroniques.
Pour aller plus loin
Vidéos, fiches et exos vérifiés (Maths et tiques, Lumni, Khan Academy, Physagreg…).