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Vidéo de question : Identifier un élément chimique à partir de la configuration électronique de son ion Chimie

Quel est l’élément représenté par Z et qui forme un ion Z²⁺ qui a pour configuration électronique 1s² 2s² 2p⁶ ?

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Transcription de vidéo

Quel est l’élément représenté par Z et qui forme un ion Z2+ qui a pour configuration électronique 1s2 2s2 2p6 ?

La configuration électronique est un moyen efficace d’exprimer où se situent les électrons dans un atome ou un ion en termes de couches ou de niveaux d’énergie. On peut représenter des configurations électroniques complètes telles qu’elles sont écrites dans la question pour l’ion Z2+ en écrivant les symboles des sous-couches dans l’ordre de la plus basse à la plus haute énergie, et en indiquant en exposant le nombre d’électrons présents dans chaque sous-couche. Dans le cas d’un ion, les électrons sont perdus ou gagnés en fonction du signe de la charge. Comme il s’agit d’un ion plus deux, cela signifie que Z a perdu deux électrons ; la configuration électronique de l’atome Z devrait donc avoir deux électrons de plus que l’ion Z2+.

L’ordre de remplissage des sous-couches suit le principe d’Aufbau, qui stipule que les électrons occuperont les orbitales disponibles les plus faibles en énergie. Selon le diagramme d’Aufbau, qui s’aligne sur le principe du même nom, les deux électrons supplémentaires de l’atome Z devraient se placer dans la sous-couche 3s car c’est elle qui se trouve au niveau d’énergie le plus bas après le remplissage de la sous-couche 2p. Cela étant dit, la configuration électronique complète de l’atome Z est 1s2 2s2 2p6 3s2. Puisque les exposants indiquent le nombre d’électrons de chaque sous-coque, l’addition de tous les exposants fournit le nombre total d’électrons de l’atome Z.

Pourquoi est-il important de connaître le nombre total d’électrons ? L’exemple de l’hydrogène illustre que le numéro atomique au-dessus de chaque élément du tableau périodique est égal au nombre de protons dans le noyau d’un atome de cet élément. On sait aussi que pour un atome neutre, le nombre de protons est égal au nombre d’électrons, ce qui signifie qu’une fois que l’on connaît le nombre total d’électrons, on peut déterminer le numéro atomique et donc l’élément en question. Le nombre total d’électrons de Z est de 12 électrons, ce qui équivaut à un numéro atomique de 12. En utilisant le tableau périodique, on détermine que l’élément qui correspond au numéro atomique 12 est le magnésium.

Par conséquent, « Quel est l’élément représenté par Z ? » La réponse est le magnésium.

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