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Un ion non métallique d’un élément inconnu a la formule X3−. Si les atomes de X ont sept protons, quelle est la configuration électronique de X3− ? (A) 1s2 2s2 2p3, (B) 1s2 2s2 2p6, (C) 1s2 2s2 2p5, (D) 1s2 2s2, (E) 1s2 2s1.
Commençons par déterminer la quantité d’électrons dans l’ion non métallique inconnu X3−. La charge d’un ion est égale au nombre de protons moins le nombre d’électrons. La charge de l’ion X est moins trois, et nous savons que les atomes et les ions de X auront tous les deux sept protons. Par conséquent, le nombre d’électrons est égal à sept moins moins trois. Donc, l’ion X3− a 10 électrons. Le principe d’Aufbau stipule que les électrons d’un atome ou d’un ion remplissent les sous-couches de plus basse énergie avant de remplir les sous-couches de plus haute énergie. Par conséquent, la sous-couche 1, qui a l’énergie la plus basse, sera remplie avant les sous-couches 2s et 2p de plus haute énergie.
Il est important de se rappeler qu’une orbitale atomique ne peut contenir que deux électrons au maximum. Cela signifie que toutes les sous-couches s ne peuvent contenir que deux électrons, car les sous-couches s n’ont qu’une seule orbitale. Cependant, n’importe quelle sous-couche p peut contenir jusqu’à six électrons. C’est parce que les sous-couches p ont trois orbitales, et trois fois deux électrons par orbitale font six électrons.
Nous avons déjà déterminé que l’ion X3− a 10 électrons ; alors écrivons à présent sa configuration électronique. La sous-couche 1s contiendra deux électrons, nous commençons donc par écrire 1s2. La sous-couche 2s contiendra également deux électrons, nous écrivons donc 2s2. Cela nous laisse avec six électrons, qui rempliront entièrement la sous-couche 2p.
En regardant les choix de réponse, nous pouvons voir que le choix de réponse (B) correspond à la configuration électronique que nous avons écrite. En conclusion, la configuration électronique de l’ion non métallique X3− est 1s2 2s2 2p6, soit le choix de réponse (B).
