couche de valence et électrons de valence de Zn2+

Abdoufsmek · 20/12/2006, 23h39

Salut,
Est ce que quelqu'un peut me donner la couche de valence de Zn²⁺. Je trouve plusieures réponse dans des livres différents. Help... Merci

mach3 · 21/12/2006, 00h41

3d¹⁰ pour l'ion Zn²⁺ libre assurément (cette couche de valence peut peut-etre etre différente dans certains champs cristallins, à vérifier).

m@ch3

philou21 · 21/12/2006, 07h20

Bonjour,

je recopie la réponse que j'avais faite en section physique afin de continuer la discussion ...

"Tentative de réponse : la couche de valence est la couche électronique qui peut servir lors de l’établissement des liaisons chimiques.

Pour un atome comme le sodium il n’y a pas trop de problème : sa couche de valence est la couche 3 (configuration 3s¹). La perte d’un électron conduit à la configuration 2s²2p⁶ mais sa couche de valence restera la couche 3 qui est dans ce cas vide car la couche 2 ne servira jamais pour l’établissement de liaisons chimique.

Qu’en est-il pour le zinc ? C’est un peu moins net : Il n’existe aucun composé du Zn (ou du Cd et du Hg) qui n’ait pas sa couche d non complètement remplie. A priori, les électrons d ne servent donc pas (pour les liaisons). Ces métaux ne sont donc pas considérés comme des éléments de transition. J’aurais donc tendance à dire que leur couche de valence, pour les ions M²⁺, est vide (comme pour Na⁺).

(Mais ce n'est pas aussi net que dans le cas du Na⁺ car ces éléments présentent quand même certaines ressemblances avec les éléments d notamment dans leurs capacités à former des complexes.)

Je te conseille de reposer ta question en section chimie pour avoir d’autres avis…

cordialement"

Je rajouterais que la situation est différente pour la colonne précédente (Cu, Ag, Au ...). Ces éléments peuvent "perdre" deux électrons, un s et un d, dans ce cas la couche d fait clairement partie de la couche de valence.

seawolf11 · 21/12/2006, 11h05

En fait se pose ici la question de la définition de couche de valence...
Comme l'a dit Philou21 La "couche de valence" peut peut être définie facilement pour les éléments des groupes principaux du tableau périodique mais lorsque l'on s'intéresse aux métaux de transitions là cela devient moins évident. En effet, suivant l'environnement de l'ion elle peut varier... et on entre dans toute la chimie de coordination et ses diverses théories explicatives (champ cristallin, orbitales moléculaires... etc)

Personnellement je trouve le concept même de couche de valence totalement désuet... Enfin, il est certainement très pratique pour comprendre la liaison chimique dans les composés simples mais il montre très rapidement ses limites.

Pour plus d'informations je conseille le livre suivant : James E Huheey, Ellen A. Keiter, Richard L. Keiter, Inorganic Chemistry : Principles of structure and reactivity, 1993, HaperCollins College Publishers. (traduit aux éditions De Boeck Université)

philou21 · 21/12/2006, 11h23

Citation:

Posté par seawolf11

Personnellement je trouve le concept même de couche de valence totalement désuet...

Ben, pas tant que ça…

Le concept est peut être flou mais pertinent quand-même.

On montre, quand on fait des calculs de structures électroniques moléculaires, que les orbitales les plus importantes pour décrire les liaisons sont construites (dans l’approx. LCAO) principalement à partir des OA de valence.

Ceci est mis à profit dans les méthodes semi-empiriques ou seules les OA de valence sont prises en compte dans la construction des OM.
Même dans les méthodes plus précises comme HF ou DFT, on utilise de plus en plus des pseudo-potentiels qui « simuleront » les électrons de cœur sans les prendre explicitement en compte.

Cordialement

seawolf11 · 21/12/2006, 12h11

Je me suis sans doute mal exprimé, ce que je dénonce, c'est la catégorisation de la couche de valence.

Je prend l'exemple suivant : le Fe3+ qui a "une couche de valence" 3d5... suivant sont environnement cette "couche" n'est pas unique. (versions HS ou LS dans le modèle CFT).

Cette couche de valence devient d'ailleurs de plus en plus floue lorsque l'on descend dans le tableau périodique et que l'on utilise des éléments lourds...

philou21 · 21/12/2006, 12h34

Citation:

Posté par seawolf11

Je prend l'exemple suivant : le Fe3+ qui a "une couche de valence" 3d5... suivant sont environnement cette "couche" n'est pas unique. (versions HS ou LS dans le modèle CFT).

Heu...le fait de lever la dégénérescence des orbitales d quand tu abaisses la symétrie n'empêche pas celles-ci de faire partie de la couche de valence.
Faire partie de la couche de valence n'implique pas d'avoir la même énergie.
Il y deux notions très différentes là...
Cordialement

seawolf11 · 21/12/2006, 14h02

CE n'est pas toujours ce qui est enseigné.... je viens d'ailleurs de retrouver mes cours de première candi et de fin de secondaire (la terminale en France) et lorsque l'on définit la couche de valence on parle bien "d'électrons de la couche externe atomique c'est-à-dire les électrons ayant l'énergie la plus élevée...."

C'est pour cela que j'ai pris cet exemple puisque la notion de couche de valence m'a été enseignée de cette façon.

philou21 · 21/12/2006, 14h25

Oui, oui, ce sont bien les électrons qui ont l'énergie la plus haute donc les plus externes.

Mais faire partie de cette ensemble n'implique pas que ces électrons aient strictement la même énergie.

C'est le cas par exemple pour une couche sp, les électrons s n'ont pas la même énergie que les électrons p.

Pour les électrons d c'est pareil : un champ cristallin peut éclater les niveaux mais l'éclatement reste toutefois faible et l'ensemble appartient toujours à la couche de valence.

seawolf11 · 21/12/2006, 15h03

Citation:

Posté par philou21

Mais faire partie de cette ensemble n'implique pas que ces électrons aient strictement la même énergie.

Bien entendu, mais cette précison n'est pas toujours donnée et peut induire en erreur par la suite.