Les électrons sont disposés autour du noyau d'un atome dans des niveaux d'énergie spécifiques, appelés coquilles d'électrons . Chaque coque peut contenir un nombre maximal d'électrons:
* shell 1 (k shell): Contient jusqu'à 2 électrons
* shell 2 (l shell): Contient jusqu'à 8 électrons
* shell 3 (m shell): Contient jusqu'à 18 électrons
* shell 4 (n shell): Contient jusqu'à 32 électrons
Dans chaque coquille, les électrons sont en outre organisés en sous-coquilles (S, P, D, F) avec différentes formes et énergies. La coque la plus externe est appelée la coquille de valence et ses électrons sont appelés électrons de valence .
La réactivité est principalement déterminée par le nombre d'électrons de valence et leur arrangement:
* Les atomes avec une coque de valence complète (8 électrons) sont généralement peu réactifs ou inertes. Ils ont une configuration stable et se contentent de leur arrangement d'électrons. Par exemple, les gaz nobles (He, NE, AR, KR, XE, RN) sont inertes en raison de leurs coquilles de valence complètes.
* Les atomes avec moins de 8 électrons de valence sont généralement réactifs. Ils ont tendance à gagner, perdre ou partager des électrons pour obtenir une configuration stable avec un shell de valence complet.
* Le nombre d'électrons de valence détermine le type de liaisons chimiques qu'un atome peut former. Les atomes avec 1 à 3 électrons de valence ont tendance à perdre des électrons et à former des ions positifs (cations). Les atomes avec 5-7 électrons de valence ont tendance à gagner des électrons et à former des ions négatifs (anions). Les atomes avec 4 électrons de valence peuvent perdre ou gagner des électrons, soit partager des électrons pour obtenir une configuration stable.
Exemple:
* sodium (na) a 1 électron de valence. Il perd facilement cet électron pour obtenir une configuration stable comme le néon (NE), qui a un shell de valence complet. Cela rend le sodium hautement réactif et forme un cation (Na +).
* chlore (cl) a 7 électrons de valence. Il gagne facilement 1 électron pour obtenir une configuration stable comme Argon (AR), qui a un shell de valence complet. Cela rend le chlore hautement réactif et forme un anion (Cl-).
d'autres facteurs influençant la réactivité:
* électronégativité: La tendance d'un atome à attirer des électrons vers lui-même. Des atomes plus électronégatifs sont plus susceptibles de gagner des électrons et de former des ions négatifs, les rendant plus réactifs.
* Énergie d'ionisation: L'énergie nécessaire pour retirer un électron d'un atome. Les atomes à faible énergie d'ionisation sont plus susceptibles de perdre des électrons et de former des ions positifs, les rendant plus réactifs.
* Taille atomique: Les atomes plus petits ont tendance à être plus réactifs en raison de leurs nuages d'électrons plus concentrés, qui peuvent plus facilement interagir avec d'autres atomes.
Comprendre la disposition des électrons autour du noyau est crucial pour prédire et expliquer la réactivité des éléments. Ces connaissances nous aident à comprendre comment les atomes se combinent pour former des molécules et comment les réactions chimiques se produisent.
