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Vidéo de question : Écrire la configuration électronique d’un ion d’après le nombre de protons qu’il possède Chimie

Si un ion E⁺ contient 10 protons, quelle est sa configuration électronique?

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Transcription de vidéo

Si un ion E+ contient 10 protons, quelle est sa configuration électronique?

Tout d’abord, la configuration électronique est un moyen de décrire le nombre d’électrons d’un atome ou d’un ion et comment ces électrons sont disposés dans les différentes couches et sous-couches électroniques. Pour écrire la configuration électronique de l’ion E+, il est utile de commencer par déterminer combien d’électrons a cet ion. Pour ce faire, nous pouvons utiliser l’équation suivante. Nous savons que la charge ionique est plus un et que l’ion contient 10 protons. Par conséquent, l’ion doit contenir neuf électrons.

Autour du noyau, les électrons des atomes et des ions sont organisés en couches électroniques réparties selon leur énergie. Les couches d’électrons de plus faible énergie sont plus proches du noyau et les couches de plus haute énergie sont plus éloignées. Ces couches électroniques sont désignées par des lettres. Et on donne à ces couches un nombre quantique principal 𝑛, qui permet de déterminer combien il y a de sous-couches et d’électrons. Et chaque sous-couche électronique se voit attribuer une lettre, qui correspond au type d’orbitale atomique qu’elle contient. Tous les types d’orbitales peuvent contenir un maximum de deux électrons. Mais on peut voir dans le tableau que les sous-couches sont constituées d’un nombre variables d’orbitales. Par exemple, toutes les sous-couches s contiennent une orbitale s. Par conséquent, les sous-couches s contiennent un maximum de deux électrons.

Toutes les sous-couches p sont constituées de trois orbitales. Et comme chaque orbitale ne peut contenir que deux électrons, toutes les sous-couches p peuvent avoir un maximum de six électrons. Quand on écrit une configuration électronique, on identifie la sous-couche dans laquelle se trouvent les électrons. Et on utilise un exposant pour indiquer le nombre d’électrons dans cette sous-couche. Le coefficient utilisé devant le nom de la sous-couche représente simplement le nombre quantique principal 𝑛 de la couche électronique. La figure suivante montre les valeurs relatives des énergies des sept premières sous-couches électroniques. Selon le principe d’Aufbau, les électrons remplissent les sous-couches d’énergie inférieure avant de remplir les sous-couches d’énergie supérieure. On peut s’appuyer sur ce diagramme pour écrire la configuration électronique de l’ion E+.

Nous savons que l’ion E+ possède neuf électrons. Commençons par remplir la sous-couche d’énergie la plus faible, 1s. Une sous-couche s contient au maximum deux électrons. Par conséquent, pour cette sous-couche on écrit 1s2. La sous-couche suivante de plus basse énergie est 2s, qui peut également contenir un maximum de deux électrons. Donc, on écrit 2s2. Maintenant, quatre des neuf électrons de l’ion sont utilisés. On continue. La sous-couche suivante de plus basse énergie est 2p. Une sous-couche p peut contenir un maximum de six électrons, mais il ne reste que cinq électrons. Par conséquent, on écrit pour cette sous-couche 2p5. La configuration électronique complète de l’ion E+ est 1s2 2s2 2p5. En conclusion, la configuration électronique de l’ion d’un élément E+ qui contient 10 protons est 1s2 2s2 2p5.

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