Valence et électrons célibataires

[Naos46]

Bonjour à tous

Est-ce que la valence d’un atome c'est le nombre d'électrons qui se trouvent sur la derniére couche d'électrons ou le nombre d'électrons célibataires (s’il y en a) qui se trouvent sur cette couche ?

Merci
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[moco]

Bonjour,
C'est tantôt l'un et tantôt à l'autre.
Si l'atome examiné est lié à l'hydrogène, sa valence est le nombre d'électrons célibataires. Par exemple le phosphore a 5 électrons extérieurs, dont 3 célibataires. Mais il forme PH₃ avec l'hydrogène, et il a la valence 3.
Si l'atome examiné est lié à l'oxygène ou au chlore, sa valence peut aussi être le nombre d'électrons total. Par exemple le phosphore P peut former deux molécules différentes avec le chlore. Il peut former PCl₃ et PCl₅. Dans un cas il a la valence 3, et dans l'autre la valence 5.

[Naos46]

Merci Moco pour ta réponse

Peux-tu m’en dire un peu plus ?
Quelle est l’explication de ce paradoxe ?

[moco]

Bonjour,
Je ne sais pas s'il existe une réponse à ta demande. C'est un fait expérimental. Si on fait arriver un courant de gaz chlore Cl₂ sur du phosphore, on forme d'abord un liquide de formule PCl₃. Et si on continue à amener davantage de gaz Cl₂ sur ce liquide, le chlore est absorbé et il se forme un solide de formule PCl₅. C'est un fait qu'il faut prendre comme tel. L'hydrogène forme PH₃ et ne forme PH₅. Je ne sais pas s'il existe une raison à cela.

Mais on peut faire les mêmes constatations avec les autres éléments du voisinage de P. Le soufre par exemple a 6 électrons extérieurs, inclus dans deux doublets et deux électrons célibataires. Avec l'hydrogène, il forme H2S, ce qui montre que le Soufre a valence 2, et que ses deux électrons célibataires savent à le lier à H. Avec le chlore, il peut former deux chlorures : SCl₂ et SCl₄, ce qui montre qu'il peut avoir valence 2 et 4, et donc mobiliser 2 ou 4 de ses électrons de valence. C'est même bizarre qu'il ne fasse pas SCl₆ avec ses 6 électrons. Pourtant il arrive à former SF₆ à l'aide d'un atome, le fluor, qui ressemble beaucoup au chlore. Peut-être que le chlore est un atome trop gros pour que le soufre puisse en fixer six autour de lui. Le fluor est un atome bien plus petit. Le soufre peut en fixer six.

Tout ceci est toute une science, qu'on étudie à l'université.

[A voir en vidéo sur Futura]