📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
La classification périodique est basée sur le numéro atomique $Z$ et la configuration électronique.
- Période : Correspond au nombre quantique principal maximal $n_{max}$ de la configuration électronique.
- Bloc : Déterminé par l'orbitale de plus haute énergie occupée ($s, p, d$ ou $f$).
- Famille : Les éléments d'une même colonne ont la même configuration électronique externe (même nombre d'électrons de valence).
- Évolutions périodiques :
- Rayon atomique : diminue de gauche à droite, augmente de haut en bas.
- Énergie d'ionisation : augmente de gauche à droite, diminue de haut en bas.
- Électronégativité : augmente de gauche à droite, diminue de haut en bas.
Méthodes à maîtriser
- Établir la configuration électronique : Utiliser la règle de Klechkowski ($1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p$).
- Identifier la position :
- Période = $n_{max}$.
- Bloc = dernière orbitale remplie.
- Colonne = nombre d'électrons de valence (pour bloc $s$ et $p$).
- Comparer les propriétés : Toujours justifier par l'effet d'écran et la charge effective du noyau ($Z_{eff}$).
Exemples corrigés
- Exemple 1 : Soit l'élément $X$ ($Z=17$).
- Config : $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5$.
- $n_{max} = 3$ (Période 3).
- Bloc $p$ (5 électrons en $p$ + 2 en $s$ = 7 électrons de valence). Groupe 17 (Halogènes).
- Exemple 2 : Comparaison $Li$ ($Z=3$) et $F$ ($Z=9$).
- $Li$ : $1s^2 2s^1$. $F$ : $1s^2 2s^2 2p^5$.
- $F$ a un rayon plus petit car $Z_{eff}$ est plus grande pour la même couche $n=2$.
Erreurs fréquentes
- Oublier de remplir la sous-couche $4s$ avant la $3d$.
- Confondre électronégativité et énergie d'ionisation.
- Ne pas tenir compte des exceptions de stabilité ($d^5$ ou $d^{10}$ à moitié ou totalement remplis).