Comment écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d'un élément

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Comment écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d'un élément
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Anonim

Une excellente façon d'écrire une configuration est d'essayer d'en faire une chanson. Écrire une configuration électronique pour un élément est un excellent moyen d'examiner la distribution des électrons dans un atome. Selon l'élément, il peut être très long. Pour cette raison, les scientifiques ont développé une notation abrégée qui implique l'utilisation d'un gaz noble pour représenter des électrons qui ne sont pas des électrons de valence. Cela simplifie la configuration électronique et facilite la compréhension de la chimie de l'élément.

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Partie 1 sur 2: Écriture de la configuration électronique normale d'un élément

Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d'un élément Étape 1
Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d'un élément Étape 1

Étape 1. Identifiez le nombre d'électrons présents dans l'élément

Le numéro atomique d'un élément vous indique le nombre de protons qu'il possède. Étant donné que les éléments dans leur état neutre ont le même nombre de protons et d'électrons, vous pouvez également utiliser le numéro atomique comme nombre d'électrons de l'élément. Le numéro atomique, qui peut être trouvé sur le tableau périodique, est le nombre écrit directement au-dessus du symbole de l'élément.

Par exemple, le symbole du sodium est Na. Le numéro atomique de Na est 11

Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d'un élément Étape 2
Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d'un élément Étape 2

Étape 2. Connaître les couches d'électrons et les niveaux d'énergie

La première couche électronique n'a que le niveau d'énergie s, la deuxième couche électronique a à la fois un niveau d'énergie s et p. La troisième couche électronique a un niveau d'énergie s, p et d. La quatrième couche électronique a un niveau d'énergie s, p, d et f. Il y a plus de quatre couches d'électrons, mais pour un cours de chimie standard, vous n'utiliserez généralement que les quatre premières.

  • Chaque niveau d'énergie peut contenir un maximum de 2 électrons.
  • Chaque niveau d'énergie p peut contenir un maximum de 6 électrons.
  • Chaque niveau d'énergie d peut contenir un maximum de 10 électrons.
  • Chaque niveau d'énergie f peut contenir un maximum de 14 électrons.
Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d'un élément Étape 3
Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d'un élément Étape 3

Étape 3. Apprenez les règles du remplissage électronique

Selon le principe Aufbau, vous devez ajouter des électrons aux niveaux d'énergie les plus bas avant qu'un électron puisse être ajouté à un niveau d'énergie plus élevé. Chaque niveau d'énergie peut avoir plusieurs sous-orbitales, mais chaque sous-orbitale peut contenir un maximum de deux électrons à un moment donné. Le niveau d'énergie s a une sous-orbitale, p a 3 sous-orbitales, d a 5 sous-orbitales et f a 7 sous-orbitales.

Le niveau d'énergie d a une énergie légèrement plus élevée que le niveau d'énergie s de la couche électronique inférieure, de sorte que le niveau d'énergie s le plus élevé se remplira avant le niveau d'énergie d inférieur. Pour écrire une configuration électronique, cela signifie qu'elle ressemblera à ceci: 1s22s22p63s23p64s23d10.

Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d'un élément Étape 4
Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d'un élément Étape 4

Étape 4. Utilisez le tableau de configuration diagonale pour écrire les configurations d'électrons

Le moyen le plus simple de se rappeler comment les électrons se remplissent est d'utiliser le tableau de configuration. C'est là que vous écrivez chaque coquille et les niveaux d'énergie qu'elle contient. Tracez des lignes diagonales du haut à droite jusqu'en bas à gauche de chaque ligne. Le tableau de configuration ressemble à ceci:

  • 1s

    2s 2p

    3s 3p 3d

    4s 4p 4d 4f

    5s 5p 5j 5f

    6s 6p 6j

    7s 7p

  • Par exemple: La configuration électronique du sodium (11 électrons) est 1s22s22p63s1.
Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d'un élément Étape 5
Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d'un élément Étape 5

Étape 5. Identifiez quelle sera la dernière orbitale de chaque configuration

En regardant le tableau périodique, vous pouvez déterminer quels seront la dernière sous-couche et le niveau d'énergie de la configuration électronique. Déterminez d'abord dans quel bloc l'élément tombe (s, p, d ou f). Comptez ensuite la ligne dans laquelle se trouve l'élément. Enfin, comptez la colonne dans laquelle se trouve l'élément.

  • Par exemple, le sodium est dans le bloc s, donc la dernière orbitale de sa configuration électronique sera s. C'est dans la troisième ligne et la première colonne, donc la dernière orbitale est 3s1. C'est un bon moyen de vérifier votre réponse finale.
  • La règle est un peu différente pour l'orbitale d. La première rangée d'éléments de bloc d commence dans la quatrième rangée, mais vous devez soustraire 1 du numéro de rangée car les niveaux s sont d'énergie inférieure aux niveaux d. Par exemple, le vanadium se termine par 3d3.
  • Une autre façon de vérifier votre travail est d'ajouter tous les exposants ensemble. Ils doivent être égaux au nombre d'électrons dans l'élément. Si vous avez trop peu ou trop d'électrons, vous devrez revoir votre travail et réessayer.

Partie 2 sur 2: Écriture de la configuration des électrons de gaz noble

Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d'un élément Étape 6
Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d'un élément Étape 6

Étape 1. Comprendre la configuration électronique du gaz noble

La configuration électronique de gaz noble est un type de raccourci pour écrire la configuration électronique complète d'un élément. Le raccourci du gaz noble est utilisé pour résumer la configuration électronique d'un élément tout en fournissant les informations les plus pertinentes sur les électrons de valence de cet élément.

  • Le gaz noble est substitué pour représenter tous les électrons qui ne sont pas des électrons de valence.
  • Les gaz rares sont l'hélium, le néon, l'argon, le krypton, le xénon et le radon et se trouvent dans la dernière colonne du tableau périodique.
Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d'un élément Étape 7
Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d'un élément Étape 7

Étape 2. Identifiez le gaz noble dans la période précédant votre élément

La période d'un élément est la ligne horizontale dans laquelle se trouve l'élément. Si l'élément est dans la quatrième ligne du tableau périodique, il est dans la période quatre. Le gaz noble que vous utiliserez sera localisé dans la période trois. Voici une liste des gaz rares et de leurs périodes:

  • 1: Hélium
  • 2: néon
  • 3: Argon
  • 4: Krypton
  • 5: Xénon
  • 6: Radon
  • Par exemple, le sodium est en période trois. Nous utiliserons le néon pour la configuration des gaz rares car il est en période 2.
Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d'un élément Étape 8
Écrire une configuration de gaz noble pour les atomes d'un élément Étape 8

Étape 3. Remplacez le gaz noble par le même nombre d'électrons que le gaz noble possède

Il y a plusieurs façons de faire cette prochaine étape. Vous pouvez écrire physiquement la configuration électronique du gaz noble, puis remplacer cette même configuration dans votre élément d'intérêt. Une alternative consiste à retirer le même nombre d'électrons que le gaz noble a de l'élément pour lequel vous écrivez la configuration.

  • Par exemple, le sodium a 11 électrons et le néon a 10 électrons.
  • La configuration électronique complète pour le sodium est 1s2s222p63s1 et le néon est 1s2s222p6. Comme vous pouvez le voir, le sodium a un 3s1 que le néon n'a pas, par conséquent, la configuration de gaz noble pour le sodium serait [Ne]3s1.
  • Alternativement, vous pouvez compter les exposants des niveaux d'énergie jusqu'à ce que vous arriviez à dix. Supprimez ces niveaux d'énergie et laissez ce qui reste. Lorsque vous utilisez du néon pour écrire la configuration électronique du sodium, il vous restera un électron: [Ne]3s1.

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