Structure électronique et métaux de transistion

[LucieTrak]

Bonjour,
Le sujet de chimie des mines en mp de l'année 2014 commençait par cette question:
Capture.PNG
Capture2.PNG
Je dispose de la correction suivante:
Capture3.PNG

Mais je ne comprends pas comment on peut affirmer que le nombre d'électrons de valence est de 5 avec le seul argument que l'élément est dans la 5ème colonne étant donné qu'il s'agit ici d'un métal de transition.
Car dans cette situation on ne dispose que fourchettes qui par ailleurs ne sont pas censé être connues des candidats (en tout cas ce n'est pas dans mon cours)

éléments de la colonne 3 : 3 électrons de valence,
éléments de la colonne 4 : entre 2 et 4 électrons de valence,
éléments de la colonne 5 : entre 2 et 5 électrons de valence,
éléments de la colonne 6 : entre 2 et 6 électrons de valence,
éléments de la colonne 7 : entre 2 et 7 électrons de valence,
éléments de la colonne 8 : 2 ou 3 électrons de valence,
éléments de la colonne 9 : 2 ou 3 électrons de valence,
éléments de la colonne 10 : 2 ou 3 électrons de valence,
éléments de la colonne 11 : 1 ou 2 électrons de valence,
éléments de la colonne 12 : 2 électrons de valence.
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[Resartus]

Bonjour,

Attention, le tableau que vous avez repris ne donne en aucun cas des électrons de valence, mais seulement les états d'oxydation les plus fréquents (sachant que des états plus rares sont possibles, par exemple le cuivre peut avoir des états +III et +IV (les célèbres cuprates supraconducteurs)


Le nombre d'électrons de valence des éléments de transition fait partie des questions "à la c." où il n'y a pas de bonne réponse, car en réalité c'est un nombre qui ne sert pas à grand chose.

Le choix le plus répandu est que le nombre d'électrons de valence est égal au numéro de la colonne (c'est à dire le total s+d), sans faire de détail

Cela a l'avantage d'être un nombre directement utilisable dans l'étude des complexes, où la règle de 18 s'applique parfois (mais avec pas mal d'exceptions).

On ne cherche donc en aucun cas à prendre en compte ni la configuration électronique réelle, ni la possibiité d'avoir réellement un état d'oxydation correspondant au maximum

Mais il existe des choix divergents, et malheureusement pour les élèves, plus les connaissances des examinateurs en chimie sont faibles, plus les avis sont tranchés... (notamment dans les QCM de PACES).
Il me semble que les examinateurs des concours MP/PC étaient moins sectaires, mais cela a peut-être changé...

[LucieTrak]

Merci beaucoup pour votre réponse!

Le tableau que j'ai pris vient de ce site:
https://fr.wikihow.com/d%C3%A9termin...ons-de-valence

En effet lorsque l'on cherche le nombre d'électron de valence du mercure (12 eme colonne donc métal de transition) sur google on trouve aussi bien 12 que 2.
Je trouve ça assez perturbant comme question en situation de concours surtout en MP où l'on fait très peu de chimie et où je n'ai pour ma part jamais entendu parler de métal de transition (sans doute étais-je distrait ..)

[Resartus]

Bonjour,
Le site que vous citez démarrait bien, en rappelant que la notion d'électrons de valence n'a pas beaucoup de sens pour les métaux de transition.
Dommage qu'il fasse l'erreur d'appeler ensuite à tort "électrons de valence" les nombres d'oxydation qu'on peut rencontrer le plus fréquemment.

Sinon, il y en en effet une question intéressante pour les métaux qui ont à l'état fondamental une couche s ET une couche d complétes (c'est à dire Zn, Cd, Hg)
On constate qu'ils ne vont pas aller au dela de +2, (c'est à dire qu'ils vont perdre leurs deux électrons s, mais pas plus*), d'où le choix de dire qu'ils ont seulement 2 électrons de valence.

L'autre approche, utile pour les complexes de ces métaux de transition, est de se dire qu'ils peuvent compléter leur couche avec 6 électrons venant de ligands pour atteindre la règle de 18 dont je parlais précédemment. D'où l'intérêt de dire 12. Puisque apparemment vous ne verrez pas cela en MP , vous avez sans doute intérêt à répondre plutôt 2 si la question est posée dans ces termes

*alors que par contre, le cuivre, qui part aussi avec une couche d complète, n'hésite pas à la vider (d9 dans l'ion Cu2+)

[A voir en vidéo sur Futura]