Couche de valence. Electrons de valence : sont les électrons qui se trouvent sur la couche de valence et qui sont susceptibles d'intervenir dans l'établissement des liaisons chimiques entre différents atomes pour former une molécule.
Dans le tableau périodique, si on ne tient pas compte des éléments de transition (colonnes 3 à 12), le nombre d'électrons de valence d'un atome est le numéro de la colonne dans laquelle il se trouve. Le chlore est dans la colonne 7. L'atome de chlore possède 7 électrons de valence.
L'atome d'aluminium (Z=13) a pour configuration électronique 1s22s22p63s23p1 sa couche de valence est couche n°3, elle comporte une sous-couche 3s avec deux électrons ainsi qu'une sous-couche 3p qui possède 1 électron par conséquent l'atome d'aluminium possède un total de 2+1 = 3 électrons de valence.
Les atomes ont tendance à se combiner de façon à obtenir 8 électrons de Valence, ce qui leur permet d'avoir la même configuration qu'un gaz rare (dernière colonne du tableau périodique). C'est ce qu'on appelle la règle de l'octet.
Pour connaître la valence d'un élément, il faut regarder le tableau de périodique. On aperçoit au passage que les symboles ne sont pas disposés n'importe comment mais dans des colonnes avec à leur tête des chiffres romains.
l'atome d'oxygène O a la capacité de s'associer à deux atomes, sa valence est donc 2 : c'est un élément bivalent ou divalent. Dans la molécule d'eau, H2O, l'atome d'oxygène forme deux liaisons covalentes, une avec chaque atome d'hydrogène.
Le nombre d'électrons dans un atome neutre est égal au nombre de protons et donc égal au numéro atomique Z. Dans un ion élémentaire de charge q, le nombre d'électrons est donné par la différence Z – q. Z(S) + 4⋅Z(O) – 2⋅q = 16 + 4⋅8 – (–2) = 50 e– .
Exemple : L'ion SO42-
La population atomique de cet atome dans la molécule est alors de 6 électrons de valence. Le soufre atomique possédant 6 électrons de valence, sa charge nette dans la molécule est donc nulle sur ce schéma de Lewis.
Il possède donc 26 - 18 = 8 électrons de valence à répartir sur les sous-couches 3d et 4s suivant la règle de Klechkovski. Les orbitales 3d sont beaucoup moins écrantées que l'orbitale 4s.
D'où la configuration du fluor à l'état fondamental : F : 1s22s22p5 Un atome du fluore contient 2 électrons du cœur et 7 électrons de valence ( voir figure). Il y'a un seul électron célibataire ( voir figure) . 1.2. L'atome du fluor est composé de 9 électrons et un noyau contenant 9 protons et 10 neutrons.
Un atome de bore (numéro atomique 5) contient cinq électrons. La couche n = 1 est remplie de deux électrons et trois électrons occuperont la couche n = 2.
Pour le carbone par exemple, on sait qu'il y a 6 protons (chargés positivement), il y a donc 6 électrons (chargés négativement) pour que l'atome soit neutre.
Formation de l'ion lithium
Le lithium a tendance à former un ion Li +. Cet ion est un cation, portant une charge élémentaire positive. Il comporte donc un électron de moins que l'atome, soit 2 électrons au total. La structure électronique de l'ion lithium Li + est donc .
Structure de Lewis de l'atome d'azote : N
L'azote a 5 électrons de valence. En effet, il a 7 électrons (Z=7) à répartir, la configuration électronique de N est donc : K2 L5. Le nombre d'électrons de valence (électrons se trouvant sur la dernière couche) est de 5.
L'aluminium possède trois électrons de valence comme tous les éléments de la troisième famille. L'aluminium a tendance à donner plutôt qu'à recevoir des électrons puisqu'il possède moins de quatre électrons de valence. L'aluminium a une masse atomique de 26,98 g/mol.
Les éléments d'une même famille ont le même nombre d'électrons de valence. au nombre d'électrons de valence. les éléments de la famille IIa ont 2 électrons de valence, les éléments de la famille IIIa ont 3 électrons de valence, ...
Le lithium ne possède qu'un seul électron de valence comme tous les alcalins. Le lithium a tendance à donner plutôt qu'à recevoir des électrons puisqu'il possède moins de quatre électrons de valence.
La valence de l'aluminium est de 3 (configuration électronique 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p1). Son degré d'oxydation peut varier de -2 à +3. Son potentiel de première oxydation est 5,95 eV et son électronégativité 1,81 (plus faible que celle de l'hydrogène). La charge la plus courante de l'ion est +3.
Le cuivre possède 11 électrons de valence.
Envisagée de la façon la plus simple, la valence d'un non-métal est le nombre d'atomes d'hydrogène auxquels un atome de cet élément est uni dans la formule de son composé hydrogéné le plus simple ; par exemple, le chlore est monovalent (HCl) ; l'oxygène, divalent (H2O) ; l'azote, trivalent (H3N), etc.
Exemple: dans la molécule NO, l'oxygène (6 électrons de valence) est plus électronégatif que l'azote (5 électrons de valence).
L'atome neutre d'oxygène (O) est défini par un numéro atomique Z=8 et un nombre de masse A=16. L'oxygène contient donc 16 nucléons (A) et 8 protons (Z). Or dans l'atome neutre, le nombre de protons = le nombre d'électrons : Z = Np = Ne. Il y a donc 8 électrons présents.
Dans un atome de charge électrique neutre, le nombre d'électrons est égal au numéro atomique. Comme les protons sont les seuls éléments du noyau avec une charge, le nombre de protons est égal au nombre d'électrons. À l'origine, ce numéro déterminait la position d'un élément chimique dans le tableau périodique.
Dans le noyau de l'atome se trouvent les protons (chargés positivement) et les neutrons (non chargés), tandis que les électrons (chargés négativement) sont localisés autour du noyau.