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Vidéo question :: Prédire à quel groupe appartient un élément en fonction de sa configuration électronique donnée en notation abrégée Chimie • Deuxième secondaire

Pour un élément récemment découvert, on prédit que sa configuration électronique est [Rn] 5f¹⁴6d¹⁰7s²7p³. Dans quel groupe du tableau périodique cet élément devrait-il se trouver?

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Pour un élément récemment découvert, on prédit que sa configuration électronique est Rn entre crochets 5f14 6d10 7s2 7p3. Dans quel groupe du tableau périodique cet élément devrait-il se trouver?

La configuration électronique d’un atome décrit le nombre d’électrons de l’atome, ainsi que la façon dont ces électrons sont disposés dans les différentes couches et sous-couches électroniques. Lorsqu’on écrit une configuration électronique, on utilise les lettres s, p, d ou f pour faire référence aux orbitales atomiques contenues dans les sous-couches.

Le tableau périodique peut être divisé en blocs représentant ces sous-couches. Les éléments qui se trouvent dans le même bloc ont leurs électrons de valence dans le même type de sous-couche. Par exemple, les éléments du bloc p, qui se trouvent dans les groupes 13 à 18, à l’exclusion de l’hélium, ont un ou plusieurs électrons de valence dans la sous-couche p. Il est utile de se rappeler que sauf pour les éléments des blocs d et f, la période d’un élément représente sa couche de valence. Les différentes sous-couches d’un atome se remplissent d’électrons dans l’ordre croissant de leur énergie. Cette règle est connue sous le nom de principe d’Aufbau.

Bien qu’il soit utile de savoir que les blocs de sous-couches présentés dans le tableau périodique sont organisés de la plus basse à la plus haute énergie, le diagramme suivant représente les valeurs relatives de l’énergie des sous-couches électroniques. La configuration électronique donnée dans ce problème est écrite dans une forme condensée appelée notation abrégée. Dans cette notation, on écrit entre crochets le symbole chimique du gaz noble de la période au-dessus de laquelle se trouve l’élément concerné. Ensuite, on écrit les sous-couches restantes. Rn, le radon, est dans le bloc de la sous-couche 6p. La sous-couche suivante d’énergie la plus faible est 7s, qui contient deux électrons.

Si on regarde attentivement le diagramme de droite, on voit que la sous-couche suivante est 5f. C’est un peu plus difficile à voir sur le tableau périodique car les blocs f des périodes six et sept sont placées sous le tableau. La sous-couche suivante d’énergie la plus basse est 6d, qui contient 10 électrons. Et enfin, nous atteignons la sous-couche 7p.

Les formes de configuration électronique que nous avons écrites sont toutes deux acceptées par les chimistes. La première donne les sous-couches dans l’ordre croissant du nombre quantique principal n. La seconde adhère au principe d’Aufbau et donne les sous-couches dans l’ordre croissant de leur énergie. Mais dans les deux cas, c’est la dernière sous-couche qui nous aide à déterminer le groupe dans lequel se trouve l’élément. Toutes les sous-couches p contiennent au maximum six électrons. Cet élément a trois électrons dans sa sous-couche 7p. Par conséquent, il s’agit du troisième élément du bloc de la sous-couche 7p. Donc, nous pouvons voir que cet élément appartient au groupe 15.

Dans quel groupe du tableau périodique l’élément récemment découvert devrait-il se trouver ? La réponse est le groupe 15.

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