Transcription de la vidéo
La figure montre les électrons dans différentes couches électroniques dans un atome. La couche externe n’est pas remplie. Combien d’électrons de plus l’atome peut-il avoir dans sa couche externe ?
Nous avons donc cette figure ici et on nous dit qu’elle représente un atome avec des électrons dans différentes couches électroniques. Ce cercle rouge au centre de la figure représente le noyau de l’atome. Donc, c’est là que se trouvent tous les protons et neutrons de l’atome. Puis entourant ce noyau, nous avons ces deux cercles noirs, chacun représentant une des couches électroniques de l’atome. Ces couches électroniques, également appelées niveaux d’énergie, sont les couches que les électrons de l’atome peuvent occuper. La couche la plus proche du noyau, qui dans notre figure est celle-ci, est connue comme la première couche électronique ou premier niveau d’énergie. Ensuite, la prochaine couche est appelé deuxième couche ou niveau d’énergie.
Maintenant, en principe, il y a en fait un nombre infini de couches supplémentaires que les électrons de l’atome peuvent également occuper. Au fur et à mesure que nous nous éloignons de plus en plus du noyau pour atteindre des couches électroniques plus élevées, l’énergie de ces états augmente. Lorsque nous parlons de l’énergie d’une couche électronique, ce que nous voulons dire vraiment, c’est l’énergie d’un électron qui occupe cette couche particulière. Ainsi, les électrons de la première couche électronique ou niveau d’énergie auront la plus faible valeur d’énergie, puis les électrons de la deuxième couche auront plus d’énergie que cela. Les électrons de la troisième couche auront alors encore plus d’énergie, et ainsi de suite pour des couches plus élevées.
Dans notre figure, les électrons de chacun des deux premiers niveaux d’énergie sont dessinés sous la forme de petits points bleus sur chacun des deux cercles noirs. Nous avons dit qu’un atome avait un nombre infini de couches électroniques, mais nous pouvons voir que cette figure ne montre que deux couches. La raison en est que lorsque nous dessinons un atome, nous ne dessinons généralement que les couches électroniques qui contiennent au moins un électron. Nous pouvons rappeler qu’à moins qu’ils ne soient excités par une énergie externe, les électrons occuperont toujours le niveau d’énergie le plus bas qui est disponible. La question nous dit que la couche externe de cet atome n’est pas remplie. La couche externe est la deuxième, et le fait qu’elle ne soit pas remplie signifie qu’elle a de la place pour contenir plus d’électrons.
Comme il n’y a aucune mention d’une source d’énergie externe dans cette question, nous savons que tous les électrons de cet atome occuperont le niveau d’énergie le plus bas disponible. Puisque nous savons également que la deuxième couche de cet atome a de l’espace pour contenir plus d’électrons, cela signifie que nous savons qu’il n’y aura pas d’électrons dans la troisième, la quatrième ou toute autre couche supérieure.
Maintenant, l’autre chose que nous pourrions nous demander est que si les électrons occupent le plus bas niveau d’énergie disponible, pourquoi ne s’entassent-ils pas tous dans cette première couche électronique ? Nous pouvons voir sur la figure qu’il n’y a que deux électrons sur ce cercle interne. Et puis il y a un ensemble d’électrons plus important sur le cercle suivant, qui représente un niveau d’énergie plus élevé. Il s’avère que ce mot « disponible » est vraiment important. Les électrons n’occupent pas seulement le niveau d’énergie le plus bas. Ils occupent le niveau d’énergie le plus bas qui est disponible pour eux. Chaque couche électronique ou niveau d’énergie ne peut contenir qu’un certain nombre d’électrons. Le nombre d’électrons qu’une couche donnée peut contenir est différent pour les différentes couches.
Puisque dans cette question, les électrons n’occupent que les deux premières couches électroniques ou niveaux d’énergie de cet atome, nous allons simplement considérer ces deux premières couches. La première couche, donc la plus proche du noyau, peut contenir un nombre maximum de deux électrons. Lorsque cette première couche contient deux électrons, nous disons que la couche est remplie car elle ne peut plus contenir d’électrons. Tous les autres électrons devront entrer dans la deuxième couche. Cette deuxième couche peut contenir un nombre maximum de huit électrons. Dans l’atome représenté dans cette question, cette deuxième couche est la plus haute contenant des électrons. Cela en fait la couche externe de cet atome.
La question nous demande combien d’électrons de plus l’atome peut avoir dans cette couche externe. Puisque nous savons que le nombre maximum d’électrons que cette deuxième couche peut contenir est égal à huit, il nous suffit de compter le nombre d’électrons que nous avons dans cette couche actuellement et de soustraire ce nombre de huit pour savoir pour combien d’autres les électrons il y a de la place. Pour compter les électrons dans la deuxième couche de l’atome, numérotons les points bleus de ce cercle externe en parcourant le cercle dans le sens des aiguilles d’une montre.
Lorsque nous faisons cela, nous constatons qu’il y en a sept au total, ce qui signifie qu’il y a sept électrons dans la deuxième couche électronique. Ensuite, le nombre d’espaces pour avoir plus d’électrons dans une couche spécifique est égal à la capacité maximale de cette couche, donc le nombre maximal d’électrons que la couche peut contenir moins le nombre d’électrons déjà présents dans cette couche.
Pour la deuxième couche soit la couche externe de l’atome représenté sur cette figure, nous savons que le nombre maximal d’électrons que la couche peut contenir est égal à huit, tandis que le nombre d’électrons actuellement présents dans cette couche est égal à sept. La quantité d’électrons supplémentaires que cet atome peut avoir dans sa couche externe est donc égale à huit moins sept. Cette différence vaut un. Donc, notre réponse est que l’atome peut avoir un électron de plus dans sa couche externe.
