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Capacité de Remplissage des couches électroniques
Bonjour,
Je ne comprends pas très bien comment se remplit les couches électroniques d'un atome.
D'après Wikipédia :
La première couche est la couche K, capacité : 2 ; n = 1 ;
ensuite vient la couche L, capacité : 8 ; n = 2 ;
puis la couche M, capacité : 18 ; n = 3 ;
puis la couche N, capacité : 32 ; n = 4 ;
puis la couche O, capacité : 32 ; n = 5 ;
puis la couche P, capacité : 32 ; n = 6 ;
puis la couche Q, capacité : 32 ; n = 7.
Chaque couche se remplit jusqu'au nombre d'électrons qu'elle peut accueillir.
Après saturation d'une couche, les électrons restant se placent sur la couche suivante.
Et ainsi de suite.
Et c'est là que je ne comprends pas :
Le nombre maximum d'électrons que peut contenir chaque couche n'est pas quelconque. Selon le principe de Pauli, il est égal a 2n2 pour la nème couche. Le remplissage se fera donc avec 2 électrons sur la couche K, 8 sur la couche L ,18 sur la couche M, etc. En résumé : (K)^2(L)^8(M)^18(N)^32(O)^50(P)^72 ...
Pourquoi (O)^50, et (P)^72 alors que précedemment il est écrit :
Il existe une formule pour savoir le nombre d'électrons que peut fixer une couche : si n est le numéro d'ordre de la couche visée (K = 1, L = 2, etc.), le nombre d'électron qu'elle peut contenir jusqu'à saturation est 2n2. Mais dès lors que l'on dépasse 32 électrons avec cette formule, on se limite à 32.
Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Couche_%C3%A9lectronique
Merci d'avance
Cordialement,
Crayon9
Edit Coll : niveau modifié ; merci de poster dans ton niveau
Salut,
En théorie, le nombre d'électrons est de 2n², il n'y aurait donc pas de limite au nombre d'électrons il suffit d'avoir le nombre de couche suffisant. En pratique, des atomes trop gros sont instables et n'existe pas réellement ou pas très longtemps dans la nature. Le tableau de mendeleiev s'arrête vers 120 donc on devrait avoir les couches électronique de cet atome remplit comme ça (K)^2(L)^8(M)^18(N)^32(O)^50(P)^10.
En fait dire que l'on remplit une couche avant de passer à la suivante n'est vrai que pour les 3 premières couches.
Après les couches se remplissent de manière plus complexe, de mémoire, on met des électrons dans N (8 ou 10 je crois), puis on en mets 2 dans O avant de finir N, puis on continue O, puis on en mets 2 dans P puis on continue O, puis on continue P, puis on en met 2 dans Q, puis on finit O ...
Dès lors pour un atome avec 120 électrons on obtient
(K)^2(L)^8(M)^18(N)^32(O)^32(P)^28.
Si des atomes plus gros existaient on pourrait avoir plus que 32 électrons dans les dernière couches mais en pratique, ils n'exixtent pas
Bonjour,
Merci pour votre réponse qui est bien expliquée.
Bon, je vais résumer sous formes de règles pour mieux comprendre.
D'après ces exemples ci- dessous et votre explication, je dirais cela :
- Titane (Z = 22) : (K)2(L)8(M)10(N)2
- Cobalt (Z = 27) : (K)2(L)8(M)15(N)2
- Gallium (Z = 31) : (K)2(L)8(M)18(N)3
1- La règle de saturation des couches n'est vrai que pour les 2 premières couches K, L dont la capacité maximale est respectivement de 2, 8.
2- A partir de la couche M, la règle de saturation est vrai pour certains atomes, et fausse pour d'autres.
3- Pour la couche M, la capacité maximale d'accueil des électrons est fixée à 18.
4- Pour les autres couches M, N, O, P et Q, la capacité maximale d'accueil des électrons est fixée au nombre de 32.
Mais, il y a un truc qui n'est pas encore très clair, si les 2 premières couches suivent la règle de saturation des couches, alors quelle règles suivent les couches suivantes ?
Je pense qu'en pratique, elle dépend de la nature des atomes, mais je suis pas sûr ?
Merci d'avance!
Cordialement,
Crayon9
Bonjour,
la règle pour les couches suivantes ressemble à ça :
on met des électrons dans N (8 ou 10 je crois), puis on en mets 2 dans O avant de finir N, puis on continue O, puis on en mets 2 dans P puis on continue O, puis on continue P, puis on en met 2 dans Q, puis on finit O ...
Dès lors pour un atome avec 120 électrons on obtient
Dans ma mémoire, si on dessine les couches électronique sous forme de tableau:
K 2cases
L 2 + 6cases
M 2 + 6 +10 cases
N 2 + 6 +10 + ...cases
On fait un va et vient d'une ligne à une autre
K2, L2, L6, M2, M6, N2, M10, N6, O2, N...
Bonjour,
Merci pour votre réponse.
Cependant, je n'ai pas très bien compris comment ca se passait pour les couches à partir de M.
Existe t-il une règle ou une théorie explicative qui explique tout cela ?
J'ai fait des recherches et je suis tombé sur les sous-couches électronques, mais je ne sais pas si ça va me servir à quelquechose.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Sous-couche_%C3%A9lectronique
Merci d'avance
Cordialement,
Crayon9
On fait un va et vient d'une ligne à une autre
K2, L2, L6, M2, M6, N2, M10, N6, O2, N...
On remplit K
On remplit L
On met 2 électrons dans la première case de M
On met 6 électrons dans la deuxième case de M
On met 2 électrons dans la première case de N
On met 10 électrons dans la tropisième case de M
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