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Classification périodique

Posté par
Ahikpa
27-12-21 à 19:13

**Bonjour**  

   EXERCICE                                    
1)  À quoi sert la règle de KCHECHKOSWKY ?
2) Donne le niveau d'énergie des éléments chimiques suivants:
Cu2+
Ce(Z=24)
3) Donne la structure électronique (SE) des éléments chimiques suivants : Cu2+
Cr(Z=24)
4) Déterminer la charge nucléaire de Cu2+
5) Calculer le rayon atomique de Cu2+

Posté par
vanoise
re : Classification périodique 27-12-21 à 19:27

Bonjour
Il s'agit d'une application directe du cours. Commence par étudier un cours structuré adapté aux exigences de ton programme. Explique ensuite ce que tu es capable de faire et pose des questions précises sur ce qui te bloque. Plus facile de t'aider ensuite en tenant compte de ton niveau.

Posté par
Ahikpa
re : Classification périodique 04-01-22 à 11:48

Ok j'ai appris mon cours je vais essayer de répondre aux questions.
1) La règle de KCHECHKOSWKY sert à faire le remplissage des sous-couches électroniques d'un atome.
Ma réponse est-elle juste ?

Posté par
vanoise
re : Classification périodique 04-01-22 à 13:17

La règle de Klechkovski permet de classer les différentes orbitales par énergie croissante.
La répartition des électrons sur ces orbitales est régie par plusieurs règles :
1° : règle de stabilité : les électrons occupent en priorité les niveaux de plus basse énergie ;
2° : principe de Pauli : pas plus de deux électrons de nombres quantiques de spin opposés par orbitale atomique ;
3° : règle de Klechkovski ;
4° : règle de Hund.
Tout cela doit être dans ton cours...

Posté par
Ahikpa
re : Classification périodique 04-01-22 à 19:49

Ok
2) Niveau d'énergie
Cu2+:1s2-2s2-2p6-3p6-4s0-3d9
Cr(Z=24):1s2-2s2-2p6-3s2-3p6-4s1-3d5
C'est juste ?

Posté par
vanoise
re : Classification périodique 04-01-22 à 20:57

Tu as oublié 3s2 pour l'ion cuivre. Le reste est correct.
Dans chaque cas traité, il y a un piège à éviter. Tu as bien compris lequel ?

Posté par
Ahikpa
re : Classification périodique 04-01-22 à 21:18

Non non quel est le piège à éviter ?

Posté par
vanoise
re : Classification périodique 04-01-22 à 23:08

Tu débutes l'étude de l'atomistique et pourtant, tu es capable d'éviter les deux pièges contenus dans les deux exemples à étudier... J'imagine que tu as trouvé les bonnes réponses quelque part...
Si tu veux vraiment approfondir, tu peux te poser les deux questions suivantes :
1° : quelles seraient les deux structures électroniques déduites de l'application des règles énumérées dans mon message du  04-01-22 à 13:17 ?
2° : pourquoi les structures réelles sont-elles celles que tu as présentées (à un petit oubli près) ?

Posté par
Ahikpa
re : Classification périodique 05-01-22 à 00:22

Ok structure électronique :
Cu2+:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s0
Cr(Z=24):1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1
C'est ça ?

Posté par
vanoise
re : Classification périodique 05-01-22 à 12:01

Citation :
C'est ça ?

Non : selon la règle de Klechkovski, les électrons occupant les orbitales atomiques 3d sont de plus faibles énergies que ceux (ou celui) occupant l'orbitale 4s.

Posté par
Ahikpa
re : Classification périodique 05-01-22 à 12:17

Ok donc je devrais écrire comme ça :
Cu2+:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s0 3d9
Mais je croyais pour la structure électronique il vaut écrire suivant n croissant et pour les mêmes valeurs de n suivant : s,p,d,f,g

Posté par
vanoise
re : Classification périodique 05-01-22 à 12:56

Rappel sur la règle de Klechkovski ici :

Posté par
Chimival
re : Classification périodique 06-01-22 à 11:26

Bonjour,
-Une question à Vanoise : je trouve comme Ahikpa dans sa réponse du 05/01/2022 à 00 : 22 ;
-Mon raisonnement :
    - Pour Cu2+,  j'ai d'abord établi la configuration électronique de Cu :
Si on applique abruptement le diagramme de Klechkowski,
Cu = [Ar]4s2, 3d9 mais les orbitales 3d étant de plus faible énergie que la 4s, on devrait avoir  Cu= [Ar]3d9,4s2 ;
Or, la config. 3d10, 4s1 est de plus faible énergie que 3d9, 4s2
Donc Cu = [Ar]3d10,4s1   donc Cu2+= [Ar]3d9

    - pour Cr, l'application du diagramme de Klechk. donne
Cr = [Ar] 4s2, 3d4 mais les 3d étant plus faibles que la 4s on devrait avoir  Cr = [Ar] 3d4,4s2   Or la configuration 3d5,4s1 étant plus faible que 3d4,4s2   on a donc     Cr = [Ar]3d5,4s1

Posté par
vanoise
re : Classification périodique 06-01-22 à 13:07

Bonjour Chimival
Tes explications sont très claires et tes résultats corrects.

Posté par
Chimival
re : Classification périodique 06-01-22 à 13:20

Bonjour Vanoise,
Bien reçu, merci !

Posté par
Ahikpa
re : Classification périodique 11-01-22 à 18:34

Merci Chimival pour ta réponse du 06-01-22 à11:26 ça m'a permis de mieux comprendre la réponse.
Maintenant , Vanoise et Chimival svp que quelqu'un d'entre vous m'aide pour la question 4 je suis vraiment bloqué dessus.

Posté par
vanoise
re : Classification périodique 11-01-22 à 18:52

La règle de Hund précise qu'en cas d'orbitales de même énergie, les électrons se répartissent de façon à occuper un maximum d'orbitales de même énergie avec un maximum de nombres quantiques de spin identique.
Pour mieux comprendre, tu peux prendre l'exemple de l'atome d'azote (Z=7).

Posté par
Ahikpa
re : Classification périodique 11-01-22 à 19:15

Ok si on considère l'azote (Z=7) on aura :
Zeff=Z-£
Où £ designe la constante d'écran
C'est juste ?

Posté par
vanoise
re : Classification périodique 11-01-22 à 19:42

Non.
Il s'agit de répartir les 7 électrons sur les différentes orbitales atomiques en respectant les différentes règles .  Tu vas constater que le problème évoqué dans mon message précédent se pose.

Posté par
Ahikpa
re : Classification périodique 11-01-22 à 20:20

Donc la charge nucléaire on aura : 1s2 2s2  2p3 c'est ça ?
Je parle de la charge nucléaire

Posté par
vanoise
re : Classification périodique 11-01-22 à 21:20

OK ; tu as donc 3 électrons pour occuper les 3 orbitales atomiques 3p. On peut envisager de placer deux électrons sur la première, un électron sur la deuxième, aucun sur la troisième. On peut aussi envisager de placer un électron occupant chacune des trois orbitales 3p...
La règle de Hund permet de trouver la bonne répartition. Relis bien mon premier message.

Posté par
Ahikpa
re : Classification périodique 11-01-22 à 23:34

Ok étant donné que la couche S ne peut recevoir que 2 électrons au maximum est ce que si on augmente le nombre d'électrons on ne serait pas dans le faux ?

Posté par
vanoise
re : Classification périodique 12-01-22 à 11:14

Tu n'as pas compris mon précédent message. La règle de Hund concerne la répartition de trois électrons sur les trois orbitales 2p.

Posté par
Ahikpa
re : Classification périodique 12-01-22 à 11:45

Ok mais je comprends pas il n'y a qu'un seul orbital 2p

Posté par
vanoise
re : Classification périodique 12-01-22 à 12:29

Je pense qu'il faut que tu revoies les bases :
s'il n'y avait qu'une seule orbitale 2p, on ne pourrait y placer que 2 électrons !!! Que fais-tu du principe d'exclusion de Pauli ?
une seule orbitale ns (donc deux électrons au maximum)
3 orbitales np  de même énergie donc 6 électrons au maximum ;
5 orbitales nd de même énergie donc 10 électrons au maximum ;
7 orbitales nf de même énergie donc 14 électrons au maximum.

Posté par
Ahikpa
re : Classification périodique 08-02-22 à 23:25

4)  La charge nucléaire est : Z'=Z-£
£ = 2×1+8×1+8×1+0,35×8=20,8
Donc Z'=27-20,8=6,2
Z'=6.2 C'est juste ?

Posté par
vanoise
re : Classification périodique 09-02-22 à 12:39

La notion de charge effective et de constante d'écran dépend de l'électron étudié. Je pense qu'il s'agit d'un électron périphérique du niveau 3d.
Le n° atomique du cuivre étant Z=29, le noyau contient 29 protons et est entouré de 27 électrons.
Un électron du niveau 3d est donc soumis à l'effet d'écran des 18 électrons des couches internes (constante d'écran égale à 1 pour chaque) et à l'effet d'écran des 8 autres électrons 3d( constante d'écran de 0,35 pour chaque. Ainsi :
Z*=29-18-(8x0,35)

Posté par
Ahikpa
re : Classification périodique 10-02-22 à 22:34

Ok on parle de la charge Cu2+ pas de Cu donc Z=27 n'est ce pas

Posté par
vanoise
re : Classification périodique 11-02-22 à 06:16

Il faut vraiment que tu revois les bases... Quand tu ioniques un atome de cuivre en lui enlevant deux électrons, tu ne modifies pas la charge positive de son noyau...

Posté par
Ahikpa
re : Classification périodique 11-02-22 à 08:19

En fait je ne suis pas étudiant en physique chimie. Je suis en génie civil et toutes ces règles concernant ce chapitre on nous a juste donné quelques aperçus



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