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Configurations électroniques des atomes de la seconde période

Transcription de la vidéo

la deuxième période correspond la deuxième ligne du tableau périodique cette ligne ici est le premier élément qu'on y trouve c'est le lithium qui est un numéro atomique 2 3 qui signifie qu'on a trois protons dans le noyau du guillaume et donc à l'état neutre on a trois électrons à placer dans la tombe de lithium les deux premiers électrons vont occuper la première couche qui correspond à haisnes qui vaut 1 c'est le premier niveau d'énergie qui correspond à cette première période cette première ligne ici avec l'hydrogène et l'hélium dont on a parlé dans la vidéo précédente on avait vu que pour ce niveau n égale 1 on avait comme valeur possible pour le nombre quantique azimutal elle uniquement 0 avec une orbitale s l'hôpital un ace dans cette première couche donc les deux premiers électrons du lithium vont aller dans cet hôpital 1 est ce qu'on va représenter ici voilà l'hôpital un ace avec les deux électrons du guillaume qu'on représente comme ceux ci les deux premiers électrons avec les deux spin opposé donc la configuration électronique du lithium pour l'instant on peut déjà écrire que c'est un s2 puisqu'on a deux électrons dans l'hôpital est-ce du premier niveau d'énergie de la première couche cette première couche elle est pleine on ne peut plus y rajouter d'électrons on va devoir donc commencé à remplir la deuxième couche correctement n égale 2 pour placer le troisième électrons du lithium pourraient n'égale de on a plusieurs valeurs possibles pour elle puisque on peut avoir l qui vaut zéro donc avec également une orbital est ce qui correspond donc à l'hôpital deux aces et on peut aussi avoir elle qui vaut 1 ce qui correspond à lézan mittal p et pour elle qui vaut 1 on a trois valeurs possibles prônons quantique magnétique m indiciels - 1 0 et plus 1 donc on a trois arbitres alpes est possible l'hôpital pxp y et possède donc trois arbitres alpes et 3 orbitale de paix on va placer ses orbitale de la deuxième couche sur le diagramme ici énergétique des orbitale donc là on va avoir le niveau d'énergie qui va croître vers le haut au dessus de leurs buts alain s on va trouver l'orbit talent 2 s est à un niveau d'énergie un petit peu supérieure les trois orbitale de paix qui ont le même niveau d'énergie toutes les trois donc le troisième électeurs du lithium il va occuper la 1re orbitale de plus basse énergie disponible c'est-à-dire l'hôpital 2 est donc on va placer cet électron dans l orbite al 2 est ce donc la configuration électronique du lithium c'est un s2 2 est un jeu les crises i2s un puisqu'on a un électron dans l'hôpital est-ce de la deuxième couche et deux électrons dans l'hôpital f de la première couche c'est bien ce qu'on voit ici sur ce diagramme des orbital on va passer maintenant au béryllium le béryllium qui est donc l'élément suivant le lithium dans le tableau périodique dans cette deuxième période avec quatre électrons canton à l'atome neutre de béryllium donc 4 électron a placé dans le béryllium on a donc un électron de plus que le lithium et on peut placer cet électron dans l'hôpital 2s puisqu'il reste une place ici pour un électron puisqu'on peut mettre deux électrons par orbital deux électrons avec des spins opposé donc je peux avoir un quatrième électrons ici donc pour le béryllium on va avoir comme configuration électronique un s22 s2 avec les deux électrons dans l'hôpital un f les deux autres électrons dans leur lutte al 2 s et maintenant on a complètement rempli cette orbitale 2f donc on va passer à l'élément suivant qui est le bord qu'on retrouve ici donc le borc ya un mur atomique de 5 donc 5 électron a placé dans la tombe de bord quand il est neutre et on peut regarder observer le tableau périodique pour trouver la configuration électronique du bord on voit que on commence par remplir la première couche avec l'hôpital un s1 s11 s2 hydrogène et hélium puis ensuite on arrive sur la deuxième couche n égale deux là on va occuper lé orbitale 2 s2 s12 s2 et ensuite on arrive au bord lambie talent 2 s est plein on va passer aux orbitale suivantes qui sont les ordis talent de paix on peut mettre par exemple dans cette première orbitale ici ça n'a pas d'importance si on le place ici ici ou là la configuration électronique du bord c'est donc un f-22 s22 p1 on a un électron dans une orbite alpes et du deuxième niveau d'énergie de la deuxième couche et les orbitale deux aces et un ace son plein on va s'intéresser maintenant à l'élément suivant qui est le carbone avec un numéro atomique 2 ce 6 électrons dans l'atome de carbone neutre un électron de plus que dans le bord pour convaincre que cet électron va occuper également une des orbitale de paix la question est là qu'elle est là on fait appel à une règle qui s'appelle la règle de woods je vais écrire ici wings c'est un allemand un chimiste allemand et la reine le 2 août nous dit que l'objectif lorsqu'on remplit les niveaux d'énergie désorbitage dans un atome ça va être de minimiser la répulsion électroniques entre les électrons par exemple si on a trois orbitale de même niveau d'énergie si qu'on a déjà un électron mais en fait si on place électrons dans la même envie talent l'énergie globale va être plus importante que si on place les électrons dans une autre orbitale comme ceci donc en fait ce qui va se passer lorsqu'on a déjà un électron dans une orbitale avec des orbites al dégénéré de même niveau d'énergie c'est comme un privilégié ceci et pas ceux ci dans ce cas l'énergie n'est pas minimiser ici l'énergie et mini ça on peut le comprendre et le visualiser si on dessine les orbites alpes et plat on va représenter les trois axes x y et z si on dessine une orbite alpes et par exemple qui a donc une forme d'alter ou de sablier club et elle paie selon cet axe ici voilà imaginons qu on a donc un électron dans cet hôpital mais ça va coûter plus d'énergie on aura plus de répulsion si on place un deuxième électrons dans la même envie talent que si on le place dans une autre orbite alpes et par exemple celle sur cet axe là et donc au lieu de placer l'électron ici on le place ici on a moins de répulsion électrostatique entre les deux électrons s'ils sont dans deux orbitales différentes que s'ils sont la même envie talent il vaut donc mieux placé électrons dans des orbitales différentes de même niveau d'énergie que dans une seule et même en ville et en plus on a également observé que c'était plus intéressant d'un point de vue énergétique d'avoir les spins dans le même sens pour ces différents électrons plutôt que d'avoir ceci par exemple ce qui est le plus économe en énergie et cette configuration ici ça minimise aussi l'énergie de répulsion pour des raisons qui sont très compliquées d'ailleurs il existe toujours des recherches en cours à ce sujet pour comprendre ce phénomène donc on est que les électrons avec les spin parallèle dans des orbitales différentes pour minimiser l'énergie totale dans cet atome donc pour le carbone ce 6ème électro ici on va donc le placer dans cette orbitale donc la configuration électronique de l'atome de carbone ça va être un s2 deux aces 2 2 p2 un f-22 s22 p2 et ça on le retrouve si on observe tableau périodique pour aller jusqu'aux carbone on va remplir l'hôpital un ace un s1 et s2 lambie talent 2 f2s 1,2 s 2 et puis on passe aux orbitale de p2p 1 2 p deux éléments qui suit c'est la zot la zot avec un numéro atomique de cette donc dans la zone neutre un électron de plus sa place et que dans la tonne de carbone et pour placer cet électron supplémentaires eh bien il reste une place ici dans cet hôpital qui est complètement vide et de la même manière que pour l'électron supplémentaire du carbone par rapport aux bords on va appliquer la règle 2 août et placé cet électron dans cette orbitale de paix qui est vide plutôt que de la parié avec l'un des deux électrons qu'on a déjà dansé en métal de paix ici et on met le spin parallèle au spin de ces deux électrons ici pour minimiser l'énergie globale du système donc la configuration électrique de la zot ça va être un s2 deux aces 2 2 p 3 pour la zot on a un l22 s22 p3 et de la même manière si on regarde dans le tableau on a bien la première sous couche un s1 et ce1 et ce2 ensuite l'hôpital deux f212 s2 et puis l'orbit talent de p2p 1 2 p 2 2 p 3 l'élément suivant c'est l'oxygène l'oxygène avec un numéro atomique de huit dont 8 électrons au total est là pour placer cet électron supplémentaire mais on n'a pas le choix on à apparier cet électron avec un électron dans une orbitale de paix donc on à paris les spins dans cet hôpital de paix ici pour obtenir comme configuration électronique as22 f-22 p4 donc l'oxygène c'est un ace de deux aces 2 2 p 4 en ce qui concerne éléments suivants qui est le fluor un électron de plus et bien va le placer dans cette deuxième orbitale de paix ici avec le spin opposé donc pour le fluor on a un edge 2 2 e2 p5 1 2 3 4 5 et enfin le dernier élément de cette deuxième période c'est le gaz noble néons le néon ici qu'un numéro atomique de 10 un électron supplémentaires par rapport au fluor et je reste une seule place pour cet électron cédant cette dernière orbitale de paix ici donc on va appareiller les spins dans cette dernière orbitale pour obtenir comme configuration électronique pour le néon un s2 deux aces 2 2 p 6 l'art n'a rempli toutes les sous couches un ace de normétal un essai plein de zèle de l'hôpital deux essais plein 2 p 6 les trois ans vital de paix sont pleines ou qu'on a rempli tous le niveau d'énergie le premier le deuxième si on a un autre électron a rajouté et bien il faudra passer au troisième niveau d'énergie et pour le néon si je regarde dans mon tableau périodique on voit qu'effectivement on peut trouver sa configuration électronique en observant le remplissage et orbital donc on a d'abord l'hôpital un s1 est ce un af de l'hôpital z2 s12 s2 et puis enfin les orbitale de p2p 1 2 p2 p3 2 p 4 pour l'oxygène 2 p 5 pour le fluor et 2 p 6 pour le néon ce qui est intéressant de remarquer ici c'est que les deux premières colonnes correspondent à chaque fois au remplissage norbi talent s ici pour la première couche orbital un ace et pour la deuxième couche orbitale deux aces puis ensuite tout ses collègues si chez scicolone ici correspond au remplissage des orbitale p et ça c'est un schéma qu'on va retrouver sur toutes les périodes sur toutes les couches et une fois qu'on sera familiarisé avec ce schéma répétitif bien on pourra très facilement les terminer la configuration électronique d'un atome simplement en observant sa place dans le tableau périodique et là on le retrouve bien avec l'exemple ici des différents éléments on voit bien que pour le lithium la dernière orbitale rempli celle orbital deux aces de l'ès 1 pour le béryllium la 2s aussi pour les retrouve bien ici et puis enfin pour ces six éléments ici le bord le carbone l'azoté l'oxygène le fluor et l'oignon la dernière orbitale remplissent elles deux plus hautes énergies c'est une orbitale de p nk une fois qu'on est arrivé au néon la deuxième période la deuxième couche est complètement rempli on va devoir passer ensuite à la troisième couche du tableau périodique le nouveau n égale 3