Le cortège électronique - Cours de Physique Chimie Seconde avec Maxicours - Lycée

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Le cortège électronique

L'atome est constitué d'un noyau chargé positivement et d'un nuage d'électrons en mouvement chargés négativement qui constituent le cortège électronique.
L'égalité du nombre de charges positives (protons) et négatives (électrons) assure l'électroneutralité de l'atome.
Les électrons du cortège électronique sont répartis en couches et sont plus ou moins liés au noyau.
1. Electroneutralité de l'atome
a. Les électrons
Les électrons constituent le cortège électronique de l'atome.
Leur existence a été mise en évidence par l'anglais J.J. Thomson en 1881, qui a prouvé que les électrons étaient des constituants universels de la matière.

Les électrons sont chargés négativement et gravitent autour du noyau chargé positivement du fait du nombre de protons qui le constituent.

Un atome isolé est électriquement neutre donc il y a autant de protons chargés positivement dans le noyau que d'électrons de charge opposée dans le cortège électronique.
Donc puisque le numéro atomique Z représente le nombre de protons, il y aura dans un atome autant d'électrons, soit Z électrons.

2. Constitution du cortège électronique
a. Les couches électroniques
Dans le modèle de l'atome le plus couramment utilisé, tous les électrons ne sont pas liés de la même manière au noyau, ils se répartissent sur différentes couches notées, de la plus proche à la plus éloignée du noyau :
Couches électroniques K, L, M...
b. Répartition des électrons dans les couches électroniques du cortège
Les couches électroniques sont remplies les unes après les autres dans l'ordre en partant de la couche K.

Le nombre maximum d'électrons portés par :

  • la couche K est de 2 électrons,
  • la couche L est de 8 électrons,
  • la couche M est de 18 électrons.

Ainsi pour trouver la structure du cortège électronique il faut tout d'abord trouver le nombre d'électrons de l'atome puis compléter les couches électroniques dans l'ordre.

c. La dernière couche électronique occupée
Cette couche externe du cortège électronique est la dernière contenant encore des électrons, on l'appelle couche de valence : les électrons qu'elle contient sont les plus éloignés du noyau et y sont donc moins liés.

3. Ions monoatomiques
La couche externe ou couche de valence du cortège électronique contient les électrons les moins liés au noyau qui vont pouvoir être arrachés à la structure de l'atome ; a contrario si la structure de l'atome s'y prête, la couche de valence pourra capter des électrons : dans les deux cas l'atome formera un ion.

Un ion monoatomique est un atome qui a gagné ou perdu un ou plusieurs électrons :

  • si l'atome perd un ou plusieurs électrons, l'ion possédera une charge globale positive : on l'appellera cation.
  • si l'atome gagne un ou plusieurs électrons, l'ion possédera une charge globale négative : on l'appellera anion.

Le nombre de protons du noyau restera toujours inchangé car le gain ou la perte d'électrons ne concerne que le cortège électronique.

L'essentiel

Dans un atome, le cortège électronique ou nuage électronique est constitué d'électrons gravitant autour du noyau et répartis en couches électroniques K, L, M ...

Le nombre d'électrons de l'atome, déduit du nombre de protons du noyau tel que l'atome soit électriquement neutre, est réparti sur les différentes couches remplies dans l'ordre avec au maximum :

o 2 électrons pour la couche K,
o 8 électrons pour la couche L,
o 18 électrons pour la couche M.

La dernière couche électronique occupée, appelée couche de valence, peut gagner ou perdre un ou plusieurs électrons : l'atome se transforme alors en ion monoatomique.

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