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Niveau maths sup
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Elément fer

Posté par
Minade
07-10-15 à 20:11

Bonjour !
J'ai des petits problèmes avec mon exercice de chimie, on nous donne la représentation d'un isotope de l'élement Fer :

56
  Fe
26

Et après on a des questions :

1) Indiquer la configuration électronique de l'atome de fer à l'état fondamental en indiquant les règles classiques suivies, j'ai donc trouvé :

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

Ensuite j'ai fait la sorte de schéma avec les cases et les électrons (ainsi que les spins)


2) Indiquer le nombre et la localisation des électrons de valence et préciser les configurations électroniques des ions Fe2+ et Fe3+

Là je n'ai pas totalement compris ce que signifie la question  notamment les "électrons de valence"... sinon je crois avoir trouvé les configurations électroniques.

3) À quel groupe appartient le fer et pourquoi ?
Cette question je n'ai pas du tout compris comment on peut s'y prendre... (on nous donne aussi une classification périodique simplifiée avec les blocs s d et p)

4) La masse atomique du fer est de 55,847g.mol^-1. Expliquez.

Là j'ai répondu que c'était la moyenne pondérée des masses molaires des isotopes de l'élément Fe présents dans la nature


Merci d'avance pour l'aide !



Posté par
vanoise
re : Elément fer 07-10-15 à 20:41

Les électrons de valence (on dit aussi électrons périphériques) sont tous ceux d'énergies égales ou supérieures à ceux des orbitales atomiques nmaxs. L'atome de fer contient 8 électrons de valence : les 2 de l'O.A. 4s et les 6 des O.A. 3d.
Pour les ions fer, on tombe sur une exception à la règle de Klechkovski : on peut obtenir une stabilisation de la structure si les 5 O.A. du niveau (nmax-1)d sont remplies à l'identique, c'est à dire toutes les 5 par un électron ou toutes les 5 par deux électrons. Il y a donc un réarrangement des électrons de valence pour favoriser les structures en (nmax-1)d5  ou (nmax-1)d10
La couche de valence de l'ion Fe2+ correspond à 4s1 3d5
La couche de valence de l'ion Fe3+ correspond à 4s0 3d5
Dans le tableau périodique, l'élément fer appartient à la 6ième colonne du bloc d, c'est un métal de transition. Le bloc a le nom des O.A. occupées de plus grande énergie
OK pour les isotopes

Posté par
Minade
re : Elément fer 07-10-15 à 21:06

D'accord, merci de m'avoir expliqué !

Par contre, on a pas encore vu les exceptions à la règle de  Klechkovski du coup je pense qu'on doit faire sans... Est-ce possible ?

Posté par
vanoise
re : Elément fer 07-10-15 à 22:59

Tu peux toujours en laissant les 2 électrons 4s et en enlevant 2 ou 3 des 6 électrons 3d mais... cela est faux !

Posté par
Minade
re : Elément fer 07-10-15 à 23:25

Sacré dilemme !

Merci beaucoup en tout cas, bonne soirée/nuit



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