Qu'est ce qu'on veut dire par l’état de valence ?

[lebaron2001]

Bonjour a tous,

Lors de mon étude de "la structure Electronique des molécules", j'ai rencontrer la notion de l’état de valence.

je sais ce qu'est la valence d'un atome, les électrons de valence et les liaisons de valence, mais la notion de l’état de valence demeure mystérieuse pour moi.

IL est écrit dans l'ouvrage ou je travaille: "Souvent, la structure électronique dans l’état fondamental ne permet pas de comprendre la valence usuelle d'un atome. on est alors conduit a imaginer un état de valence, sans réalité physique, différent de l’état fondamental. Cela n'est qu'un mode pratique de construction"

J'ai passe pas mal de temps a essayer de comprendre cette phrase, en vain.

Merci d'avance pour vos explications. J'ai vraiment besoin de votre aide.
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[Kemiste]

Bonjour.

Est-ce un chapitre traitant de l'hybridation ? Peut-être que ce que l'auteur veut dire c'est que si on regarde l'état fondamental on ne peut pas toujours prédire les liaisons qu'un atome peut faire. L'atome est dans un autre "état" que l'état fondamental lorsqu'il forme des liaisons : https://fr.wikipedia.org/wiki/Hybridation_(chimie)

[gts2]

Il fait peut-être allusion à l'hypervalence, non respect de la règle de l'octet, "promotion" d'un e- sur une couche supérieure...
Avec l'exemple classique du soufre.

[Kemiste]

Il nous faudrait le contexte je pense

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Bonjour,
L'état de valence, c'est sans doute le degré d'oxydation, qu'on appelle aussi le nombre d'oxydation.

[lebaron2001]

Bonjour a tous,

Tout d'abord je vous remercie pour vos réponse, ils m'ont aide énormément a voir la problématique sous différent angles.

L’explication final a laquelle j'ai aboutie est :

La configuration électronique d’un atome dans l'etat fondamentale nous ne donne pas d’idée claire sur la valence de ce dernier. Par exemple le carbone C (Z=6) a pour configuration : 1s2 2s2 2p2 . Seule la sous couche 2p qui a deux électrons dans deux case quantiques, une dans chacune, cela nous donne l’impression que le carbone est bivalent (absurde par l’expérience)
C’est pour cela que nous imaginons un état hypothétique appelé état de valence, dans cet état le C a pour configuration 1s2 2s2 2p3, les sous couches 2s et 2p sont a moitié remplie, il y a 4 électrons dans 4 cases quantiques différentes, ce qui explique la tétravalence du C.

c'est ce que j'ai pour l'instant. je vous en prie de me le signalez s'il y a une erreur ou une contradiction.

Pour la remarque de "Kemiste", l'hybridation n'est pas énoncée. je crois que c'est hors programme.
Pour la remarque de "moco" , la leçon est sur la structure électronique des molécules et non pas sur les réactions ox-red.

je vous remercie encore.
désolé pour le retard de la réponse

[Kemiste]

La configuration électronique d’un atome dans l'etat fondamentale nous ne donne pas d’idée claire sur la valence de ce dernier. Par exemple le carbone C (Z=6) a pour configuration : 1s2 2s2 2p2 . Seule la sous couche 2p qui a deux électrons dans deux case quantiques, une dans chacune, cela nous donne l’impression que le carbone est bivalent (absurde par l’expérience)
C’est pour cela que nous imaginons un état hypothétique appelé état de valence, dans cet état le C a pour configuration 1s2 2s2 2p3, les sous couches 2s et 2p sont a moitié remplie, il y a 4 électrons dans 4 cases quantiques différentes, ce qui explique la tétravalence du C.

Ce n'est pas tout à fait ça. La configuration que tu donnes pour le carbone est bonne mais celle de l'état hypothétique est fausse, c'est celle de l'azote. De plus avec une configuration 1s2, 2s2 les couches s sont remplies. Peut-être voulais-tu dire 1s2, 2s1, 2p3 pour avoir les couches 2s et 2p à moitié remplie ? Ceci ne correspond pas à un état hypothétique mais a un état excité. Si tu ajoutes 4 électrons à partir de cet état, tu aurais donc une liaison formée à partir de l'orbitale 2s et trois liaisons formées à partir des orbitales 2p, donc deux types de liaisons différentes (car orbitales d'énergie différentes). Ceci n'est pas cohérent avec les observations car quand un carbone possède 4 substituants identiques, les 4 liaisons sont équivalentes. Il faut donc "imaginer" une autre configuration électronique où toutes les orbitales qui vont former les liaisons sont équivalentes.


Même si l'hybridation est hors programme, je vais l'évoquer car ce que tu dis y ressemble. Plutôt que de considérer un état 1s2 2s2 2p2 on considère l'état 1s2 sp³ sp³ sp³ sp³ avec "sp³" une orbitale créée pouvant accueillir 2 électrons (ici le 3 en exposant correspond au nombre d'orbitale p utilisées pour former la nouvelle orbitale et non au nombre d'électrons). Le carbone ayant 6 électrons, il y en a 2 dans l'orbitale 1s et 1 dans chaque orbitale sp³. Il reste donc 4 électrons identiques à ajouter dans chaque orbitale sp³, d'où les 4 liaisons identiques que forme le carbone.