REVIZ.fr – Structure de l'atome

Niveau : seconde
Matière : chimie (la composition de la matière)

Un élément chimique X est caractérisé par le nombre de protons (Z) que contient son noyau.

Les isotopes

Des atomes de même numéro atomique Z mais de nombres de masse A différents sont des isotopes du même élément X.
Par exemple, l’élément hydrogène H possède 3 isotopes :

  • H qui représente 99,99% de l’hydrogène naturel
  • H le deuterium, qui représente 0,01% de l’hydrogène naturel
  • H le tritium (radioactif = qui émet des radiations)

Les ions monoatomiques

Un ion monoatomique est un atome qui a gagné ou cédé 1 ou plusieurs électrons.
Par exemple, Cl (atome de chlore) a gagné un électron (= une charge négative).
Ca2+ (calcium) a perdu 2 électrons.

Les électrons sont répartis en couches électroniques (appelées « niveaux d’énergie »).
Chaque couche est représentée par une lettre majuscule : K, L, M, N…

Remplissage des couches électroniques

Chaque couche peut contenir un nombre précis d’électrons.

Nombre d’électrons par couche = 2n2

où n est le « nombre quantique » de la couche, c’est-à-dire son numéro

La 1ère couche, appelée K, peut contenir au maximum 2×12 = 2 électrons.

La 2ème couche, appelée L, peut contenir au maximum 2×22 = 8 électrons.
La 3ème couche, appelée M, peut contenir au maximum 2×32 = 18 électrons.

  Règle de remplissage

On remplit successivement et complètement les couches K, L, M, N … (dans cet ordre) jusqu’à avoir placé les Z électrons de l’atome.
exemple : le magnésium Mg (Z = 12) donne (K)2 (L)8 (M)2

  Exception

A partir de Z = 19 (le potassium), le remplissage de la couche M est interrompu par celui de la couche N dès que 4 cases de la couche M sont remplies (8 électrons).
exemple : le potassium K (Z = 19) donne (K)2 (L)8 (M)8 (N)1

Structure électronique des ions monoatomiques

On utilise la même règle de remplissage que pour les autres éléments, mais en tenant compte des électrons cédés ou captés par l’ion.
exemple : Cl aura Z(Cl) + 1 électrons, c’est-à-dire 18 électrons.

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