Chimie
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Electrons de coeur et de valence

La configuration électronique de l'état fondamental d'un élément est la signature de de sa structure interne et gouverne ses propriétés chimique.

Compte tenu de l'organisation en couches du nuage électronique, il est raisonnable de distinguer entre les couches internes - d'énergies très négatives - fortements attachées au noyau et la couche externe - d'énergie plus haute - décrivant des électrons périphériques que l'effet d'écran des couches internes rend moins liés et donc plus labiles. Les énergies mises en jeu pour modifier les couches internes sont aussi beaucoup plus élevées que celles susceptibles d'affecter les électrons périphériques.

Dans l'écriture des configurations électroniques, on fait apparaître cette distinction en définissant deux catégories d'électrons :

  • Les électrons de coeur sont ceux qui peuplent les orbitales internes. Pour un élément donné, ils correspondent à la configuration du gaz rare qui précède cet élément dans la classification. On symbolise la configuration des électrons de coeur par le symbole du gaz rare entre parenthèses.

  • Les électrons de valence peuplent les orbitales des couches périphériques occupées. La configuration de valence est notée classiquement en alignant les symboles des sous-couches et en portant en exposant le nombre d'électrons de la sous-couche.

Exemple : Le sodium (Z=11)

Le gaz rare précédent est le néon ( ).

La configuration complète s'écrit . On l'écrit plus synthétiquement .

Exemple : Le titane (Z=22)

Le gaz rare précédent est l'argon ( ).

Il y a donc 18 électrons de coeur et 4 électrons de valence.

On écrit la configuration sous la forme . Les électrons de valence appartiennent ici à des couches différentes. Les sous-couches et sont de coeur et les sous-couches et de valence.

Exemple : L'arsenic (Z=33)

Le gaz rare précédent est l'argon ( ).

On écrit la configuration sous la forme . Dans ce cas, on considére souvent la sous-couche pleine comme une sous-couche inerte et interne.

La connaissance du numéro atomique des éléments de la colonne des gaz rares permet de retrouver facilement la configuration de valence des éléments, sans avoir à reconstruire la configuration complète.

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