Contenu
Les atomes existent autour de nous - dans l'air, sur la Terre et dans les êtres vivants. Les éléments naturels, tels que l'oxygène, l'or et le sodium, sont des atomes de formes différentes, chacun comportant un nombre unique d'électrons, de protons et de neutrons. Les protons et les neutrons constituent le noyau central de l'atome, tandis que les électrons entourent le noyau selon des orbitales définies appelées niveaux d'énergie. Très peu d’atomes ont la quantité d’électrons dont ils ont besoin. Pour obtenir leur complément complet, ils se lieront à d’autres atomes pour former des molécules.
Faits
Les électrons se groupent par paires dans leurs niveaux d'énergie. Pour calculer le nombre d'électrons autorisés dans n'importe quel niveau d'énergie, trouvez le carré du nombre représentant le niveau d'énergie et multipliez-le par deux. En utilisant cette formule, les atomes peuvent avoir deux électrons dans leur premier niveau d'énergie, huit dans le second et dix-huit dans leur troisième. La quantité d'électrons à chaque niveau augmente avec l'augmentation du nombre d'énergie.
Formation moléculaire
Les électrons forment d’abord des paires au niveau d’énergie le plus bas et se dirigent vers l’extérieur. Un atome avec des électrons non appariés au niveau d'énergie le plus extérieur attire d'autres atomes avec des électrons non appariés pour obtenir son complément complet d'électrons. Les électrons non appariés du niveau d'énergie le plus élevé sont appelés électrons de valence; lorsque les électrons de valence de deux atomes ou plus forment des paires, ils ne sont pas perdus d'un atome et gagnés par un autre. Les atomes partagent leurs électrons de valence et se lient ensemble pour former une molécule.
Exemple
Un atome d'oxygène a deux électrons sur le premier niveau d'énergie et six sur le second. Pour être stable, l'atome a besoin de deux électrons supplémentaires au deuxième niveau. Il attire naturellement d'autres atomes avec des électrons non appariés, tels que l'hydrogène, qui n'a qu'un électron. Dans un modèle simplifié d'une molécule d'eau, deux atomes d'hydrogène partagent leurs électrons de valence avec un atome d'oxygène. Les trois atomes se lient ensemble, formant une molécule stable. Chaque atome d'hydrogène a deux électrons et l'atome d'oxygène en a huit.
Le tableau périodique
Le tableau périodique des éléments répertorie tous les éléments connus et leurs caractéristiques atomiques. Chaque case du graphique représente un élément; le numéro atomique en haut de chaque case indique le nombre d'électrons que contient l'élément.
Gaz nobles
La colonne la plus à droite du tableau périodique présente les éléments appelés gaz nobles, qui ne forment pas de molécules car tous leurs électrons sont appariés et tous leurs niveaux d’énergie sont pleins - ils existent naturellement dans leur forme la plus stable.