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Chimie · Glossaire

Qu'est-ce que « Électron célibataire » ?

Définition 1.16 Chimie universitaire — 1re année · Chapitre 1 — Nombres quantiques et configurations électroniques

Un électron célibataire est un électron seul dans son orbitale. Une espèce qui possède des électrons célibataires est attirée par un aimant (elle est paramagnétique, propriété étudiée en physique).

Cases quantiques. Chaque case est une orbitale ; une flèche est un électron et son spin. L’azote suit la règle de Hund ; le chrome est l’une des exceptions de la .
Cases quantiques. Chaque case est une orbitale ; une flèche est un électron et son spin. L’azote suit la règle de Hund ; le chrome est l’une des exceptions de la Proposition 1.21.

Exemples

Exemple 1.18 (Carbone, azote, oxygène, fer)

La méthode donne, pour quatre atomes :

atomeconfigurationdernière sous-couchecélibataires
C\ce{C} (Z=6Z = 6)[He] 2s22p2[\ce{He}]\,2\text{s}^2 2\text{p}^22p : 2
N\ce{N} (Z=7Z = 7)[He] 2s22p3[\ce{He}]\,2\text{s}^2 2\text{p}^32p : 3
O\ce{O} (Z=8Z = 8)[He] 2s22p4[\ce{He}]\,2\text{s}^2 2\text{p}^42p : 2
Fe\ce{Fe} (Z=26Z = 26)[Ar] 3d64s2[\ce{Ar}]\,3\text{d}^6 4\text{s}^23d : 4

Pour le fer, l’ordre de Klechkowski remplit 4s (Z=19,20Z = 19, 20) avant 3d (Z=21Z = 21 à 30) ; la configuration s’écrit avec 3d en premier.

Exemple 1.22 (Le cuivre et ses ions)

Cu\ce{Cu} est [Ar] 3d104s1[\ce{Ar}]\,3\text{d}^{10} 4\text{s}^1 ; CuX+\ce{Cu+} est [Ar] 3d10[\ce{Ar}]\,3\text{d}^{10}, sans électron célibataire ; CuX2+\ce{Cu^{2+}} est [Ar] 3d9[\ce{Ar}]\,3\text{d}^9, avec un électron célibataire. ZnX2+\ce{Zn^{2+}}, [Ar] 3d10[\ce{Ar}]\,3\text{d}^{10}, n’en a aucun.

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