La théorie des bandes : conducteurs, isolants et semi-conducteurs
- Rappeler ce que l’on appelle « structure du cortège électronique » pour un atome isolé.
Réponse
- Le cortège électronique d’un atome isolé est organisé en couches (et sous-couches) d’énergies possibles. On parle de quantification de l’énergie car leur nombre est infini mais pas continu (toutes les énergies ne sont pas possibles). Les électrons qui constituent ce cortège appartiennent donc à l’une de ces couches d’énergie.
- Les électrons statistiquement les plus proches du noyau occupent les premières couches (qui correspondent à l’interaction la plus grande avec le noyau) alors que les électrons statistiquement les plus éloignés interagissent moins avec le noyau et occupent des couches d’énergies moins grandes. Il existe donc une relation entre l’appartenance d’un électron à une couche d’énergie et sa distance moyenne au noyau.
- Le remplissage des couches électroniques suit des lois bien spécifiques :
- Les couches d’énergies sont remplies à partir des première couches ;
- Le nombre d’électrons dans chaque couche (ou sous-couche) est limité et dépend de la couche (ou sous-couche).
- Donner les structures électroniques des atomes de carbone (6 électrons dans le cortège électronique) et de chlore (17 électrons dans le cortège électronique). Compter dans chaque cas le nombre d’électrons dans les couches internes et le nombre d’électrons dans la couche externe.
Réponse
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Atome de carbone : 6 électrons qui se répartissent de la sorte dans le cortège électronique : $(K)^2(L)^4$ (si utilisation du formalisme des couches) ou $1s^2 2s^2 2p^2$ (si utilisation du formalisme des sous-couches). Cet atome possède donc 2 électrons dans la couche interne $K$ et 4 électrons périphériques dans la couche externe $L$.
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