Règle de l'octet ? Eléctronégativité?

[Novocaine]

Bonjour à tous,

J'ai quelques lacunes en chimie et en physiques alors veuillez m'excuser si ces questions vous semblent stupides mais je voulais savoir pourquoi les atomes obéissent à la règle de l'octet(ou duet). Concept facile à appliquer mais j'aimerais avoir une explication physique. De même j'aimerais avoir une explication physique de l'éléctronégativité. Par exemple pourquoi est ce qu'elle augmente quand la taille de l'atome diminue. Je comprends que des Halogènes veulent absolument obtenir leur configuration ns2 np6 et que par conséquent sont très éléctronégatifs mais pourquoi dans cette même famille l'éléctronégativité diminue avec la taille.

Merci de bien vouloir me répondre.
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[lft123]

Bonjour,

Il n'y a pas de questions stupides, il n'y a que des réponses stupides
J'espère que la mienne ne le sera pas !
Les éléments chimique hélium , néon, argon, krypton, xénon, sont des gaz dits "nobles".
Ils existent a l’état d'atome et ne combine pas avec les autres éléments.
On dit qu ils sont chimiquement stable.
Cette stabilité chimique est liée au nombre d électron de leurs couche externe. Elles compte 2 électrons pour l'hélium et 8 pour les autres cas.
Les atomes des autres éléments ne sont pas aussi stable. Ils se rassemblent en molécules ou forme des ions pour donner des entités chimiques stables.

Concernant l'électronégativité je te renvois vers ce lien :

http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89l...9gativit%C3%A9

En espérant t'avoir un peu éclairé.

@+

[Novocaine]

Salut,

Merci d'avoir répondu si vite cependant ce que je voulais savoir c'est pourquoi les atomes cherchent à avoir 8 éléctrons sur la dernière couche. Je sais déjà que l'atome obéit à la règle de l'octet ce qui explique la formation de liaisons et que les gaz rares sont stables ect... mais ce que je ne comprends pas c'est d'où vient cette règle. Y-a-t-il une explication à ce niveau là? Pourquoi la stabilité chimique se traduit par cette fameuse configuration ns2 np6?

En ce qui concerne l'éléctronégativité, merci pour le lien.

En Espérant que quelqu'un puisse répondre..
A+

[lft123]

A ma connaissance et au risque de te décevoir,il y a beaucoup de règles qu'on applique car on sait que c'est utile, et que cela marche, même si personne n'en connaît la raison fondamentale !
Il y en beaucoup d'autres qui ne sont pas démontrées mais qui fonctionnent.
La régle de l'octet, c'est pareil. Sauf qu'elle souffre de nombreuses exceptions...

[A voir en vidéo sur Futura]

[HarleyApril]

La règle de l'octet correspond à des couches pleines. La stabilisation provient de calculs de chimie quantique et n'a rien de magique, même si je ne saurais en dire plus.

Pour l'électronégativité en fonction de la taille, tu peux raisonner en physique classique. Un électron périphérique (charge négative) est attiré par les protons (chargés positivement) du noyau. Plus la distance est faible, plus la force d'attraction est forte.
Le raisonnement est grossier, donc pas totalement exact, mais pas trop faux.

[Novocaine]

Merci pour ces réponses!

Si je comprends bien, le noyau joue un rôle.. Mais je croyais que c'était indépendant puisque tous les atomes cherchent à obtenir cette stabilité chimique quelque soit leur nombre de nucléons...
Et si le noyau joue un rôle ça n'a rien à voir avec la charge si ? (ou la distance des charges) Un Halogène par exemple, il est neutre même s'il n'est pas encore stable chimiquement. C'est quand même pas la charge positive du noyau qui expliquerait l'éléctronégativité ou les variances de celle ci. Je suis toujours un peu confus.

Le site de Wikipedia donne divers calculs qui permettent de mesurer l'éléctronégativité de 3 façons différentes (avec 3 échelles différentes )mais n'expliquent en rien l'origine du concept malheuresement.

Si quelqu'un saurait un peu plus sur ces fameux calculs quantiques je suis tout ouïe ! ( J'ai pas peur )

A+

[HarleyApril]

Dans une ligne de la classification périodique, plus on se déplace vers la droite, plus on a de protons dans le noyau
On peut se douter que ça peut avoir un effet sur les électrons, même s'il y a écrantage partiel par les sous couches
Le noyau influe donc sur les électrons périphériques (donc la chimie)
Cette approche qualitative, ajoutée à celle de l'effet de la distance (cf. plus haut) rend compte de ce qui se passe quand on se déplace dans une ligne ou une colonne
(NB, il manque l'effet stabilisateur d'une couche pleine, mais ça ne change pas le résultat qualitatif)
Par contre, si on veut comparer deux éléments qui ne sont ni dans une même ligne, ni dans une même colonne, on n'y arrive pas avec cette approche qualitative

J'espère cependant qu'elle t'aidera à comprendre que le champ créé par les protons du noyau (et les électrons des sous couches) sur les électrons périphériques est à l'origine de l'électronégativité des éléments

Pour des calculs plus précis à partir de ce modèle, il faut aller voir les modèles proposés par Rochow ou Allen. D'autres échelles d'électronégativité existent qui sont fondées sur d'autres propriétés (Pauling, Mulliken, Sanderson)

[Novocaine]

Merci HarleyApril, je comprends mieux l'influence des protons et des éléctrons des sous couches: L'éléctronégativité augmente vers la droite dans le tableau périodique des éléments car le nombre de protons augmente et diminue vers le bas car le nombre d'éléctrons augmente(répulsion). Mais celà suppose que la force exércée par les protons est légèrement supérieure.. Est ce que c'est dû à l'influence de leur masse 1000 fois plus grande?

J'ai lu pas mal de trucs entre temps sur la stabilité chimique. J'ai pu comprendre que la règle de l'octet s'appliquait uniquement aux deux premières périodes tout compte fait. Les atomes finalement cherchent simplement à obtenir la configuration éléctronique du gaz noble le plus proche. Mais la question se pose toujours: comment se fait il que ces éléments soient stables? Serait-ce tout simplement un équilibre entre attraction du noyau, répulsion des sous couches et répulsion entre éléctrons?

PS:Je vous donne carte blanche pour me descendre si je dis des bêtises

[HarleyApril]

La masse n'intervient pas dans le calcul des forces électrostatiques.
La force électrostatique entre deux charges est égale au produit des charges divisée par le carré de la distance. Voilà grossièrement pourquoi les gros atomes (je descends dans une colonne) sont moins électronégatifs, c'est parce que les charges sont plus éloignées.
Pour la règle de l'octet, c'est effectivement plus une règle de sous-couche pleine. Pour la première ligne, c'est un duet avec l'hélium stable avec deux électrons (1s2).
Il faudrait que je retourne voir dans le Atkins de chimie physique pourquoi il y a stabilisation pour une sous couche pleine. Si tu as ce livre disponible, c'est un excellent bouquin (existe en français)

[mach3]

il me semble que les sous-couches cherchent à être soit à demi-remplies, soit entièrement remplies ou vides afin de maximiser ou minimiser le spin respectivement (et ainsi diminuer l'énergie). Cela explique la règle du duet, de l'octet ou de l'octet étendu selon les cas et aussi certaines exceptions à la règle de Klechkowski. Cependant ce n'est pas le seul paramètre qui peut jouer (la baisse d'energie occasionné par la minimisation ou maximisation du spin pouvant très bien être compensée par un autre phénomène...), ce qui permet des libertés : non respect de la règle de l'octet, respect de la règle de Klechkowski alors qu'on aurait pu s'attendre au contraire...

Les sous-couches de valence en période 2 et 3 sont des sous-couches s (2 électrons max l=0 m=0 s=+1 ou -1) et des sous-couches p (6 électrons max l=1 m=-1, 0 ou 1 et s=+1 ou -1), donc pour minimiser le spin, il faut soit tomber à 0 électrons ou monter à 8 électrons

m@ch3

[Novocaine]

Merci encore pour vos réponses.

Merci de me conseiller un bouquin HarleyApril, je crois que c'est ce qui va m'aider le plus. Je vais essayer de me l'approprier..

Mach3, je vais essayer de comprendre en retenant ce que tu as dit à propos des spins. Je comprends le fait que l'atome cherche à diminuer l'énergie afin de se stabiliser mais j'avoue que je comprends pas vraiment le concept de la minimisation et la maximisation du spin. Je ferai mieux de me renseigner un peu plus à ce sujet.

Si vous connaissez de bons ouvrages autre que l'Atkins à me conseiller sur ce sujet, n'hésitez pas, ça m'intéresse beaucoup...

A+

[inviteaba0914e]

Merci encore pour vos réponses.

Merci de me conseiller un bouquin HarleyApril, je crois que c'est ce qui va m'aider le plus. Je vais essayer de me l'approprier..

Mach3, je vais essayer de comprendre en retenant ce que tu as dit à propos des spins. Je comprends le fait que l'atome cherche à diminuer l'énergie afin de se stabiliser mais j'avoue que je comprends pas vraiment le concept de la minimisation et la maximisation du spin. Je ferai mieux de me renseigner un peu plus à ce sujet.

Si vous connaissez de bons ouvrages autre que l'Atkins à me conseiller sur ce sujet, n'hésitez pas, ça m'intéresse beaucoup...

A+

En fait dans les calculs de méca Q il ya des energies nouvelles qui interviennent dans la stabilisation des spins (ex : energie d'échange), ça a pas d'equivalents en mécanique classique donc tu peux pas le comprendre avec nos concepts de boules qui s'attire et se repoussent, en fait en appliquant les règles mathématiques de la méca Q ils ont trouvé des energies manquantes et ils ont donné des noms à ces energies, mais c'est impossible de donner réellement une image à ca, tu peux juste l'interpreter.

Pareil pour l'electronegativité, c'est juste des règles empiriques (pour preuve la même propriété se traduit par plusieurs équation différentes cf wikipidia).
Maintenant les calculs les plus modernes sur l'électronegativité font intervenir la DFT, c'est des calculs de méca Q par odinateur qui font intervenir des notions de potentiels chimiques. Mais l'électronegativité ça reste un concept des plus difficiles à comprendre, d'ailleurs offciellement personne ne l'a encore compris par A+B.

Mais dans tout les cas si tu veux les explications les plus proches de la réalité il faut se tourner vers la méca Q.

Dsl si c'est du charabia, en espérant que ça te donne des pistes pour tes recherches.