Connaître les règles de stabilité

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Fiches
Classe(s) : 2de | Thème(s) : Les éléments chimiques présents dans l'Univers

Rappels de cours

1 La stabilité des gaz nobles (ou gaz rares)

Les atomes des gaz nobles, hélium He, néon Ne et argon Ar sont très stables : ils sont très peu réactifs. Cette grande stabilité s’explique par l’existence d’une couche électronique externe en duet ou en octet.

Élément

Hélium He

Néon Ne

Argon Ar

Z

2

10

18

Structure électronique

(K)2

(K)2(L)8

(K)2(L)8(M)8

Couche externe

2 électrons sur K : duet

8 électrons sur L : octet

8 électrons sur M : octet

2 Les règles du duet et de l’octet

Au cours des transformations, tous les éléments tendent à devenir stables. Pour cela, ils perdent ou gagnent des électrons pour acquérir la structure électronique externe en duet ou en octet d’un gaz noble.

Règles du duet et de l’octet

Les atomes dont le numéro atomique est proche de 2 cherchent à obtenir une structure électronique en duet (K)2 (celle de l’hélium).

Les autres atomes cherchent à obtenir une structure électronique en octet (celle du gaz noble le plus proche, néon ou argon).

3 Application aux ions monoatomiques

 Un atome peut perdre ou gagner des électrons pour devenir plus stable : il forme un ion monoatomique.

 Un atome qui perd un ou plusieurs électrons devient un ion positif, appelé cation. Un atome qui gagne un ou plusieurs électrons devient un ion négatif, appelé anion.

exemples

L’atome de lithium (Z=3)Li : (K)2(L)1, perd un électron.

Il forme le cation lithium Li+ : (K)2 et satisfait la règle du duet.

L’atome de fluor (Z=9)F : (K)2(L)7, gagne un électron.

Il forme l’anion fluorure F, (K)2(L)8 et satisfait la règle de l’octet.

Méthodes

Retrouver la charge d’un ion

L’atome de sodium Na (Z=11) forme un ion monoatomique.

1. Quelle est la structure électronique de l’atome ?

2. En déduire la formule de l’ion formé par le sodium. Justifier.

Conseils

2. Appliquez les règles du duet ou de l’octet.

Solution

1. La structure électronique de l’atome est (K)2(L)8(M)1.

2. Le sodium a tendance à perdre un électron pour donner l’ion Na+ de structure (K)2(L)8. Il satisfait ainsi la règle de l’octet. Sa structure électronique est celle du gaz noble le plus proche : le néon (Z = 10).

Appliquer la règle du duet ou de l’octet aux ions

Formule de l’ion

Li+

Be2+

Mg

S2

Cl

Charge de l’ion

+ e

+ 2e

+ 2e

– 2e

– e

Nombre d’électrons de l’ion

2

2

10

18

18

Structure électronique de l’ion

(K)2

(K)2

(K)2(L)8

(K)2(L)8(M)8

(K)2(L)8(M)8

1. Quelle est la formule de l’ion formé par le magnésium ?

2. Quels sont les ions dont la structure satisfait la règle du duet ?

3. Quels sont ceux qui satisfont la règle de l’octet ?

Conseils

Prenez le temps de prendre connaissance de toutes les informations du tableau.

Solution

1. La charge électrique étant +2e, sa formule est Mg2+.

2. Li+ et Be2+ possèdent 2 électrons sur le niveau externe et satisfont la règle du duet.

3. Mg2+, S2 et Cl possèdent 8 électrons sur le niveau externe et satisfont la règle de l’octet.