Les couches électroniques

par **Flobobo** » 06 Déc 2010, 21:18

Bonjour,

J'ai une question à vous poser qui me tracasse énormément:

Autour du noyau gravite les électrons qui constituent des couches électroniques. Tout d'abord nous avons la couche K, puis L, puis M etc ... . J'aimerai savoir combien d'atomes la couche M peut contenir au maximum, S'il vous plaît ?
En effet, lorsque j'étais en seconde (c'est-à-dire l'année dernière), on m'avait bien appris que la couche M (donc la troisième couche) pouvait contenir 8 électrons tout au plus, les autres classes l'avait appris ainsi. Et aujourd'hui, ma sur qui est en seconde, vient d'apprendre qu'il y avait 18 électrons au maximum sur cette même couche; j'ai donc fais quelques recherches rapides sur internet et j'ai trouvé les deux même résultats sur des sites différents. Par exemple, wikipédia et http://www.web-sciences.com/ m'affichent qu'il y a 8 électrons sur cette couche, alors qu'un site comme http://www.daskoo.org/ me dit qu'il y en a 18 électrons sur cette couche.
Quelqu'un pourrait-il m'éclaircir sur le sujet svp ?
Merci

par **filoux12** » 07 Déc 2010, 00:17

Bonsoir , je suis en 1ère S , et j'ai revu cela cette année , on m'a bien dit 8 électrons pour la couche M

par **Black Jack** » 07 Déc 2010, 13:04

Il y a la ou plutôt les théories ... et puis ce qui se passe vraiment.

D'après le principe de pauli, la couche M peut contenir au maximum 18 électrons.

Et puis, on dit aussi qu'on remplit une couche avant de placer des électrons sur la suite.

Et puis, on voit aussi qu'on n'a au maximum que 8 électrons sur la couche M.
*****

Et ce n'est pas vrai ...
Mais c'est quand même souvent vérifié ... mais pas toujours.

Bref, ce sont des théories qui ne sont pas toujours vérifiées.

Voir par exemple sur ce lien :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Couche_%C3%A9lectronique
*****
Mais si on enseigne une théorie , surtout dans le Secondaire, en prévenant que cela "marche souvent ainsi" ... "Mais pas toujours" et bien c'est la foire.

Alors on ne le dit pas.

:zen:

par **nee-san** » 07 Déc 2010, 14:15

moi je suis en seconde et on ma appris 18 et 8 pour L

par **Benjamin** » 07 Déc 2010, 14:46

Bonjour,

La capacité des couches est bien déterminée et connus (dans le cadre du modèle de Bohr de l'atome). La première a une capacité de 2, le seconde de 8, la troisième de 18, la quatrième de 32, etc... Mais, chaque couche est divisée en sous-couche, qui chacune ont leur nombre de saturation. La première sous-couche (noté s) contient jusqu'à 2 électrons, la deuxième sous-couche (p) contient jusqu'à 6 électrons, la troisième sous-couche (d) contient jusqu'à 10 électrons, la quatrième sous-couche (f) contient jusqu'à 16 électrons.

On voit que la première couche ne possède que la sous-couche (s), que la seconde couche ne possède que les sous-couche (s) et (p) (et on a bien 2+6=8), que la troisième couche contient les sous-couche (s), (p) et (d) (et on a bien 2+6+10=18), la quatrième couche contient les sous-couche (s), (p), (d) et (f) (et on a bien 2+6+10+16=32).

Or, pour des raisons d'énergie et de stabilité, sauf exception, les électrons préfèrent se placer dans une sous-couche inférieure de la couche suivante plutôt que dans la sous-couche supérieure de la même couche !! Les électrons se "remplissent" par sous-couche et non par couche.

Les couches ne se remplissent donc pas dans l'ordre ! Ce n'est pas "je remplis toutes les sous-couches de la couche 1, puis toutes les sous-couches de la couche 2, puis toutes les sous-couches de la couche 3, puis toutes les sous-couches de la couche 4 etc...." mais c'est "je remplis toutes les sous-couches de la couche 1, puis toutes les sous-couches de la couche 2, puis les premières sous-couches de la couche 3, puis la première sous-couche de la couche 4, puis la dernière sous-couche de la couche 3, puis la suite de la couche 4, puis la première sous-couche de la couche 5, etc..."

C'est la règle de Klechkowski. L'image l'illustre.

Ainsi, que remarque-t-on ? Que des électrons se placent dans la couche 4 (4s) quand la couche 3 possède 8 électrons. C'est pourquoi on vous dit que cette 3ème couche ne possèdent que 8 électrons. Mais en fait, une fois que la début de la couche 4 sera rempli, on reviendra finir de remplir la couche 3, pour amener 18 électrons sur cette couche.

En résumer, pour placer les électrons dans les couches, il faut en placer 2 dans la première, 6 dans la deuxième, 8 dans la troisième, 2 dans la quatrième, puis revenir compléter la troisième jusqu'à 18 etc...

Il existe bien sûr des exceptions à cela, mais il s'agit bien de la règle générale.

par **Black Jack** » 07 Déc 2010, 17:53

Un peu de philosophie

Méfiance méfiance.

On a tendance à prendre pour argent comptant des machins qu'on a pompeusement appelé "loi" ou "règle" ou "principe" ou "modéle" en physique.

Que ce soit ici en l'occurence, la principe de Pauli ou le modèle de Bohr ou n'importe quoi d'autre.

Il faut bien se rendre compte que ces "lois" ou "règles" ou "principes" ou "modéles" n'ont été "pondus" que pour tenter de coller aux mieux aux observations ... Mais que la plupart du temps, sinon toujours ces "lois" ou "règles" ou "principes" ou "modéles" ne collent aux observations que dans la plupart des cas mais pas dans tous le cas.

L'homme a toujours essayé de mettre la "nature" sous forme de "lois" mais la nature n'est pas forcément d'accord de se laisser ainsi définir... Et fait souvent un pied de nez aux physiciens par des exceptions qui ne veulent pas entrer dans le cadre général.

C'est moins évident en physique qu'en mathmétique où la au moins on a toujours 1 + 1 = 2.

:zen: :ptdr:

par **Benjamin** » 07 Déc 2010, 18:57

J'ai bien parlé de modèle, mot qui veut bien dire ce qu'il veut dire ! D'ailleurs, comme tout modèle, loi etc... il a un domaine de validité, des conditions pour lesquelles ça marche bien.

Si je ne m'abuse, ce modèle est suffisant pour faire ce qu'on veut en faire au lycée, c'est à dire utiliser la règle de l'octet pour comprendre le caractère inerte en chimie de tel ou tel atome, avec la complétion plus ou moins importante de la couche de valence. Suffisant aussi pour parler de semi-conducteur.

par **Flobobo** » 07 Déc 2010, 19:20

Merci beaucoup pour vos réponses, en particulier à Benjamin qui m'a enfin donné le BON résultat et qui à réussi me le faire comprendre.

C'est dommage de nous faire apprendre des choses fausses en seconde.

"Mais si on enseigne une théorie , surtout dans le Secondaire, en prévenant que cela "marche souvent ainsi" ... "Mais pas toujours" et bien c'est la foire."

Pas forcément, en tout cas ils pourraient nous expliquer rapidement comment ca marche, c'est pas très compliqué.

par **Black Jack** » 07 Déc 2010, 21:32

Flobobo a écrit:Merci beaucoup pour vos réponses, en particulier à Benjamin qui m'a enfin donné le BON résultat et qui à réussi me le faire comprendre.

C'est dommage de nous faire apprendre des choses fausses en seconde.

"Mais si on enseigne une théorie , surtout dans le Secondaire, en prévenant que cela "marche souvent ainsi" ... "Mais pas toujours" et bien c'est la foire."

Pas forcément, en tout cas ils pourraient nous expliquer rapidement comment ca marche, c'est pas très compliqué.

Pas forcément, en tout cas ils pourraient nous expliquer rapidement comment ca marche, c'est pas très compliqué.

Tu n'as pas compris ce que j'ai écrit.
Les théories enseignées ne sont pas fausses par choix, toutes les théories physiques essaient de coller au mieux aux observations ... Mais elles ne sont pas parfaites parce que l'homme n'a pas réussi à comprendre exactement ce qui se passe vraiment.
Ces théories ne sont donc pas le reflet parfait de la réalité, elles s'approchent de ce qui se passe dans la majorité des cas ... mais il existe presque toujours des exceptions ... qui montrent tout simplement l'imperfection des théories avancées.
Ces théories, tout imparfaites qu'elles soient permettent de résoudre maints problèmes et se doivent donc d'être enseignées ... En attendant que ces théories évoluent peut-être vers d'autres plus précises.

Mais, si on dit cela en Secondaire, on déstabilise beaucoup d'étudiants qui n'arrivent pas à comprendre qu'on leur enseigne des choses non rigoureusement exactes ... Et pourtant c'est le cas de pratiquement toutes les théories dans le domaine de la Physique-Chimie.

:zen:

par **Flobobo** » 07 Déc 2010, 21:42

Ah oui désolé je ne l'avais pas compris comme ca.
Ce point de vue n'est pas faux en effet ;)

par **Sylviel** » 08 Déc 2010, 00:24

En fait ce qui est dommage c'est que bon nombre de gens ne savent pas ce que signifie un modèle physique. Ils ne savent pas qu'un modèle n'est jamais "vrai" (il peut être faux) mais seulement valable (telles conditions, telle précision...).

Mais je suis parfaitement d'accord, sur ce sujet du moins, que l'on pourrait enseigner le principe des sous-couches plutôt qu'un pseudo principe de remplissage des couches avec des anomalies... tu me diras sur les sous-couches aussi y'a des anomalies (liées au spin), mais elles sont nettement plus rares quand même.

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