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Vidéo de question : Identifier la configuration électronique d’un ion fer Chimie

Compte tenu de la configuration électronique du fer métallique représentée sur la figure, quelle est la configuration électronique de l’ion Fe²⁺ ?

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Transcription de vidéo

Compte tenu de la configuration électronique du fer métallique représentée sur la figure, quelle est la configuration électronique de l’ion Fe2+ ?

La question porte sur la notion de configuration électronique. Les diagrammes de configuration électronique de cette question représentent les électrons comme des flèches pointant vers le haut ou vers le bas. Les orbitales sont représentées comme des carrés contenant zéro, un ou deux électrons. Et les sous-couches sont des groupes d’orbitales avec un code couleur : 3d en vert et 4s en bleu. Le diagramme de droite représente la configuration électronique d’un atome de fer métal neutre.

La question nous demande laquelle des réponses proposées montre la configuration électronique d’un ion fer deux plus. Il convient de noter que chacune de ces configurations électroniques commence par le gaz noble argon. Écrire le symbole de ce gaz noble permet de raccourcir la configuration électronique du fer car sa configuration électronique correspond à celle des 18 premiers électrons de l’atome de fer métal. Les 18 électrons de l’argon remplissent complètement les trois premières couches électroniques. Les électrons représentés par des flèches dans le diagramme sont les électrons qui remplissent partiellement la couche électronique suivante.

Maintenant que nous comprenons le diagramme, tâchons de répondre à la question. Tout d’abord, nous pouvons remarquer qu’il y a six électrons dans la sous-couche 3d et deux autres électrons dans la sous-couche 4s. Nous devons également noter que lorsqu’un atome de fer métallique neutre devient un ion fer deux plus, il perd deux électrons. Mais lesquels seront-il perdus ?

Eh bien, les atomes ont tendance à perdre les électrons avec les plus hauts niveaux d’énergie, en d’autres termes les électrons les moins stables. Dans ce cas, cela signifie les électrons de l’orbitale 4s. Le quatre dans 4s représente un niveau d’énergie plus élevé que le trois dans 3d. Ainsi, l’atome de fer métal abandonnera les deux électrons de l’orbitale 4s pour former un ion fer deux plus. En conséquence, la configuration électronique de notre ion deux plus recherchée aura six électrons dans la sous-couche 3d et aucun électron dans la sous-couche 4s. Cette disposition correspond à la configuration électronique indiquée dans la réponse (A), qui est donc la bonne réponse.

La réponse (A) est différente du diagramme initial car il lui manque deux électrons dans la sous-couche 4s. Ces deux électrons sont les électrons les plus haut en énergie libérés par l’atome neutre pour devenir un ion deux plus. Alors, quelle est la configuration électronique de l’ion Fe2+ ? C’est la configuration électronique décrite dans la réponse (A).

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