Il lui manque donc également un électron pour respecter la règle de l'octet, et devenir stable. Ainsi, il est possible d'associer l'Hydrogène et le Chlore: chaque atome va partager un électron avec l'autre. L'atome d'Hydrogène partage un électron avec l'atome de Chlore et inversement. Une liaison covalente se forme alors entre les deux électrons partagés et donc entre les deux atomes: la molécule de Chlorure d'Hydrogène a été formée. Le Chlorure d'Hydrogène est un gaz très toxique Cas particulier de l'espèce chimique ayant 4 électrons sur sa couche externe A noter qu'il existe des cas où la couche externe est à moitié pleine. C'est par exemple le cas du Carbone, de numéro atomique Z = 6. Sa structure électronique est la suivante: (K) 2 (L) 4 Pour devenir, stable, il a la possibilité de perdre quatre électrons et acquérir la structure (K) 2 ou gagner quatre électrons et acquérir la structure électronique (K) 2 (L) 8 (M) 8. Il n'est pas possible de choisir. Par ailleurs, la perte ou le gain de quatre électrons n'est pas possible car cela provoque une déstabilisation trop importante.
Vrai ou faux? Pour respecter la règle du duet ou la règle de l'octet, un élément chimique peut gagner ou perdre des électrons. Vrai Faux
Exemples [ modifier | modifier le code] L'atome de fluor, de symbole F, possède Z = 9 protons et donc 9 électrons; sa configuration électronique peut s'écrire: [He] 2s 2 2p 5. Il doit gagner un électron pour en avoir huit sur sa couche externe et former ainsi l' anion F – de configuration électronique [He] 2s 2 2p 6. L'atome de sodium, de symbole Na, possède Z = 11 protons et donc 11 électrons; sa configuration électronique est: [Ne] 3s 1. Il lui suffit donc de perdre un électron pour avoir la même configuration électronique que le néon: [He] 2s 2 2p 6. Il forme ainsi le cation Na +. Décompte d'électrons dans les molécules [ modifier | modifier le code] Pour déterminer si, dans une molécule, tous les atomes respectent la règle de l'octet, on compte: deux électrons pour chaque paire d'électrons localisée sur l'atome; un électron pour chaque charge négative (de même, on enlève un électron pour chaque charge positive); deux électrons par liaison covalente, même si celle-ci résulte de la mise en commun d'un électron par atome.
L'atome de soufre \ce{^{32}_{16}S} forme un ion en suivant la règle de l'octet. De quel ion s'agit-il? \ce{^{32}_{16}S^{2-}} \ce{^{32}_{16}S^{2+}} \ce{^{32}_{16}S^{6-}} \ce{^{32}_{16}S^{6+}} L'atome de magnésium \ce{^{24}_{12}Mg} forme un ion en suivant la règle de l'octet. De quel ion s'agit-il? \ce{^{24}_{12}Mg^{2+}} \ce{^{24}_{12}Mg^{2-}} \ce{^{24}_{12}Mg^{6+}} \ce{^{24}_{12}Mg^{6-}} L'atome de sodium \ce{^{23}_{11}Na} forme un ion en suivant la règle de l'octet. De quel ion s'agit-il? \ce{^{23}_{11}Na^{+}} \ce{^{23}_{11}Na^{-}} \ce{^{23}_{10}Na^{+}} \ce{^{23}_{10}Na^{-}} L'atome d'aluminium \ce{^{27}_{13}Al} forme un ion en suivant la règle de l'octet. De quel ion s'agit-il? \ce{^{27}_{13}Al^{3+}} \ce{^{27}_{13}Al^{3-}} \ce{^{27}_{13}Al^{-}} \ce{^{27}_{13}Al^{+}} L'atome de silicium \ce{^{28}_{14}Si} forme un ion en suivant la règle de l'octet. De quel ion s'agit-il? \ce{^{28}_{14}Si^{4-}} \ce{^{28}_{14}Si^{4+}} \ce{^{28}_{14}Si^{2+}} \ce{^{28}_{14}Si^{2-}} L'atome de chlore \ce{^{35}_{17}Cl} forme un ion en suivant la règle de l'octet.
Il ne peut y avoir que huit électrons dans une couche de valence car après une sous-couche n p) il existe toujours une sous-couche ( n +1)s appartenant à une couche supérieure (voir la page Règle de Klechkowski). La règle de l'octet reflète le fait que les atomes réagissent souvent pour acquérir, perdre ( liaison ionique) ou mettre en commun ( liaison covalente) des électrons pour posséder un octet complet d'électrons de valence. Certains des atomes pour lesquels la règle de l'octet est la plus utile sont: le carbone C; l' oxygène O; les halogènes: le fluor F, le chlore Cl, le brome Br, l' iode I. Limitations [ modifier | modifier le code] La règle de l'octet n'est strictement valable que pour les éléments de la 2 e période du tableau périodique à partir du béryllium, tandis que la règle du duet s'applique pour l' hydrogène, l' hélium et le lithium. À partir de la 3 e période, on compte des éléments du bloc d, c'est-à-dire essentiellement des métaux de transition, qui ne sont pas des éléments du groupe principal et suivent par conséquent la règle des 18 électrons.
La règle de l'octet est une règle chimique simple selon laquelle les éléments du groupe principal — bloc s et bloc p du tableau périodique — ayant un numéro atomique Z supérieur ou égal à 4 (correspondant au béryllium) tendent à se combiner de façon à avoir huit électrons dans leur couche de valence, ce qui leur donne la même configuration électronique qu'un gaz noble. La règle est utile en particulier pour des non-métaux tels que le carbone, l' azote, l' oxygène et les halogènes ainsi que les métaux alcalins et alcalino-terreux. Il existe d'autres règles semblables pour les autres éléments, comme la règle du duet relative aux trois premiers éléments du tableau ( hydrogène, hélium, lithium) ou la règle des 18 électrons pour les métaux de transition ( bloc d). Les électrons de valence peuvent être dénombrés à l'aide d'un diagramme de Lewis comme ci-contre pour le dioxyde de carbone. Les électrons partagés par deux atomes dans une liaison covalente sont comptés deux fois, une pour chaque atome.
Justification et utilisation [ modifier | modifier le code] En résumé, la couche de valence d'un élément est dite pleine quand elle contient 8 électrons, ce qui correspond à une configuration électronique n s 2 n p 6, où n est le nombre quantique principal. Cette configuration électronique, qui correspond à celle des gaz nobles, est associée à une stabilité maximale. Les configurations électroniques des gaz nobles sont les suivantes: He 1s 2 Ne [He] 2s 2 2p 6 Ar [Ne] 3s 2 3p 6 Kr [Ar] 4s 2 3d 10 4p 6 Xe [Kr] 5s 2 4d 10 5p 6 Rn [Xe] 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 Par convention, pour éviter d'écrire la configuration électronique des couches internes, on note le gaz noble précédent entre crochets. Par exemple, la configuration de l'argon est [Ne] 3s 2 3p 6, [Ne] signifiant la configuration électronique du néon. La couche la plus externe comporte ainsi 8 électrons n s 2 n p 6, sauf dans le cas de l' hélium. Il est à noter qu'une couche de valence « pleine » signifie qu'elle contient huit électrons quand la couche suivante commence à se remplir, même si les sous-couches associées à des nombres quantiques secondaires ℓ supérieurs à 1 ( d, f) ne sont pas remplies.
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