Diagramme de Pauling en distribution électronique

Le diagramme de Pauling, également connu sous le nom de diagramme énergétique, est le représentation de la distribution électronique à travers des sous-niveaux de puissance.

Grâce à ce schéma, le chimiste Linus Carl Pauling (1901-1994) a suggéré quelque chose au-delà de ce qui était déjà connu concernant la distribution des électrons des atomes d'éléments chimiques.

Pour améliorer l'humeur, Pauling a proposé les sous-niveaux d'énergie. Grâce à eux, il serait possible d'arranger les électrons du plus bas au plus haut niveau d'énergie d'un atome dans son état fondamental.

Distribution électronique par Linus Pauling

Selon le modèle proposé par Pauling, l'électrosphère est divisée en 7 couches électroniques (K, L, M, N, O, P et Q) autour du noyau atomique, dont chacun autorise un nombre maximum d'électrons, qui sont respectivement de 2, 8, 18, 32, 32,18 et 8 .

À distribution électronique les sous-niveaux d'énergie, montrant d'abord l'électron d'énergie la plus faible jusqu'à atteindre l'électron d'énergie la plus élevée.

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Couches électroniques	Nombre maximal d'électrons	Sous-niveaux d'énergie
1	K	2 et^-	1s²
2	L	8 et^-	2s²	2p⁶
3	M	18 et^-	3s²	3p⁶	3d¹⁰
4	N	32 et^-	4s²	4p⁶	4d¹⁰	4f¹⁴
5	O	32 et^-	5s²	5p⁶	5j¹⁰	5f¹⁴
6	P	18 et^-	6s²	6p⁶	6d¹⁰
7	Q	8 et^-	7s²	7p⁶

La couche K n'a qu'un seul sous-niveau(x), la couche L a deux sous-niveaux (s et p), la couche m a trois sous-niveaux (s, p et d) et ainsi de suite.

Les sous-niveaux s autorisent jusqu'à 2 électrons, tandis que les sous-niveaux p autorisent jusqu'à 6 électrons. Ensuite, les sous-niveaux d autorisent jusqu'à 10 électrons, tandis que les sous-niveaux f autorisent jusqu'à 14 électrons.

Notez que la somme des électrons qui se sont comportés dans chaque sous-niveau par couche électronique donne le nombre maximum d'électrons dans chacune des 7 couches.

K: s² = 2
L et Q: s² + p⁶ = 8
M et P: s² + p⁶ + d¹⁰ = 18
N et O: oui² + p⁶ + d¹⁰ + f¹⁴= 32

C'est alors que Pauling découvre la ordre croissant d'énergie:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5j¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

A partir de là, les flèches diagonales apparaissent dans le schéma pour faire la répartition électronique des éléments :

Diagramme de Pauling

Exemple de distribution électronique du phosphore ₁₅P :

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³

comme jusqu'à 3s² nous avions déjà un total de 12 électrons (2 + 2 + 6 + 2), nous n'avons besoin que de 3 électrons supplémentaires du sous-niveau 3p⁶.

Ainsi, nous pouvons obtenir la quantité d'électrons requise, tant qu'elle n'est pas supérieure à 6, qui est le nombre maximum que le sous-niveau 3p⁶ se comporte.

Lire aussi Couche de Valence et Nombres quantiques.

Exercices résolus sur la distribution électronique

question 1

(Unirio) « Les implants dentaires sont plus sûrs au Brésil et répondent déjà aux normes de qualité internationales. Le grand saut de qualité a eu lieu dans le processus de fabrication des vis et des broches en titane, qui constituent les prothèses. Fabriquées avec des alliages de titane, ces prothèses sont utilisées pour fixer des couronnes dentaires, des appareils orthodontiques et des prothèses dentaires, dans les os de la mâchoire et de la mâchoire. (Jornal do Brasil, octobre 1996.)

Considérant que le numéro atomique du titane est 22, sa configuration électronique sera :

a) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³
b) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
c) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
d) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d²
e) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶

Voir la réponse

Alternative correcte: d) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d².

Le diagramme de Linus Pauling pour la distribution des électrons dans le titane est :

1 s au carré 2 s au carré 2 p droit à la puissance 6 3 s droit au carré 3 p droit à la puissance 6 3 d droit au carré 4 s droit au carré

question 2

(ACAFE) Considérant tout élément M générique, qui a 1s configuration électronique² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁵, on peut dire que :

JE. son numéro atomique est 25 ;
II. a 7 électrons dans la dernière couche ;
III. a 5 électrons non appariés;
IV. appartiennent à la famille 7A.

Les déclarations sont correctes :
a) I, II et III uniquement
b) I et III uniquement
c) II et IV seulement
d) I et IV seulement
e) II, III et IV uniquement

Voir la réponse

Alternative correcte: b) I et III uniquement.

JE. CORRIGER En comptant le nombre d'électrons dans la distribution électronique, nous voyons que 25 ont été utilisés. Par conséquent, le numéro atomique est 25 et correspond à l'élément chimique manganèse.

droit K espace espace moins espace 1 s à la puissance 2 espace fin de exponentielle espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique espace italique 2 et à la puissance italique moins droite L espace espace moins espace 2 s au carré 2 droite p à la puissance 6 espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace 8 droite e à la puissance moins droite M espace moins espace 3 droite s au carré 3 droite p à la puissance 6 3 droite d à la puissance 5 espace espace espace 13 droite e à la puissance moins droite N espace espace moins espace 4 droite s carré espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace 2 droit et à la puissance de moins espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace côlon total espace espace espace 25 droit et à puissance moindre espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace espace

II. TORT. La dernière couche, c'est-à-dire la couche la plus externe a 2 électrons, étant les 4s².

III. CORRIGER Les électrons non appariés se trouvent dans le sous-niveau d, qui contient jusqu'à 10 électrons, mais dans la distribution électronique du manganèse, seuls 5 électrons ont été affectés au sous-niveau.

IV. TORT. Le manganèse se situe dans la famille 7B et dans la 4ème période.

question 3

(UFSC) Le nombre d'électrons dans chaque sous-niveau de l'atome de strontium (₃₈Sr) dans l'ordre croissant d'énergie est :

a) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s²
b) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 4p⁶ 3d¹⁰ 5s²
c) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 5s²
d) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4p⁶ 4s² 3d¹⁰ 5s²
e) 1s² 2s² 2p⁶ 3p⁶ 3s² 4s² 4p⁶ 3d¹⁰ 5s²