Électron libre vs électron de valence ?

[Klodo]

Bonjour,

J'ai quelques petites questions si vous permettez , je suis néophyte et autodidacte , donc un peu d'indulgence et comme on dit ; y a pas de question bête , y a que des réponses idiotes ;

1/ un ion peut-il avoir des électrons libres ??? (càd par exemple un atome qui gagne un électron pour devenir stable ,son nouveau électron là pourrait-il être un électron libre ??)
2/ la couche de conduction n'existe pas ? Je sais qu'il y a la bande de conduction , et Je ne confonds pas les "deux" (dans le cas où le premier truc existe).
Si oui (si elle existe cette fameuse couche) du coup la couche de Valence n'est plus la plus périphérique...non?
3/ et derrière question (Ouff désolé) , sur l'électro négativité ; c'est toujours par rapport à un contexte moléculaire que le truc à un sens ? Çàd on peut pas parler d'électronégativité pour un atome isolé ??

Merci d'avance pour vos réponses , à très bientôt.
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[Kemiste]

Tu as déjà ouvert une discussion sur la couche de valence : https://forums.futura-sciences.com/c...onduction.html, merci de ne pas multiplier les sujets sur la même question.

[Klodo]

Bonjour,

J'ai quelques petites questions si vous permettez , je suis néophyte et autodidacte , donc un peu d'indulgence et comme on dit ; y a pas de question bête , y a que des réponses idiotes ;

1/ un ion peut-il avoir des électrons libres ??? (càd par exemple un atome qui gagne un électron pour devenir stable ,son nouveau électron là pourrait-il être un électron libre ??)
2/ la couche de conduction n'existe pas ? Je sais qu'il y a la bande de conduction , et Je ne confonds pas les "deux" (dans le cas où le premier truc existe).
Si oui (si elle existe cette fameuse couche) du coup la couche de Valence n'est plus la plus périphérique...non?
3/ et derrière question (Ouff désolé) , sur l'électro négativité ; c'est toujours par rapport à un contexte moléculaire que le truc à un sens ? Çàd on peut pas parler d'électronégativité pour un atome isolé ??

Merci d'avance pour vos réponses , à très bientôt.

[Klodo]

Bonjour,

J'ai quelques petites questions , je suis néophyte et autodidacte , donc un peu d'indulgence

1/ un ion peut-il avoir des électrons libres ?? (càd par exemple un atome qui gagne un électron pour devenir stable ,son nouveau électron là pourrait-il être un électron libre ??)

2/ la couche de conduction n'existe pas ? Je sais qu'il y a la bande de conduction , et Je ne confonds pas les "deux" (dans le cas où le premier truc existe).
Si oui (si elle existe cette fameuse couche) du coup la couche de Valence n'est plus la plus périphérique...non?

3/ et derrière question (Ouf désolé) , sur l'électro négativité ; c'est toujours par rapport à un contexte moléculaire que le truc à un sens ? Çàd on peut pas parler d'électronégativité pour un atome isolé ??

Merci d'avance pour vos réponses.

[A voir en vidéo sur Futura]

[gts2]

1/ un ion peut-il avoir des électrons libres ?? (càd par exemple un atome qui gagne un électron pour devenir stable ,son nouveau électron là pourrait-il être un électron libre ?

Par définition un électron libre est ... libre, donc n'appartient pas à un atome/ion ...

2/ la couche de conduction n'existe pas ? Je sais qu'il y a la bande de conduction , et Je ne confonds pas les "deux" (dans le cas où le premier truc existe).

Quelle serait la définition de la couche de conduction d'un atome ?

3/ et derrière question (Ouf désolé) , sur l'électro négativité ; c'est toujours par rapport à un contexte moléculaire que le truc à un sens ? Çàd on peut pas parler d'électronégativité pour un atome isolé ?

L'électronégativité est caractéristique d'un élément.

[Deedee81]

Salut,

Quelle serait la définition de la couche de conduction d'un atome ?

Je confirme que ça n'existe pas

Klodo,

Il n'existe que la bande de conduction qui est un effet collectif (la fonction d'onde commune à un grand nombre d'atomes).

Pour tout ça les simples définitions de wikipedia fonctionnent bien
https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_des_bandes
https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89...9gativit%C3%A9
https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89lectron_libre

Pour ce dernier tu remarqueras qu'ils parlent aussi d'électrons faiblement liés. Quelques précisions car ça pourrait donner des confusions.

En fait la remarque de gts2 reste valable car il s'agit alors d'un électron dans la bande de conduction. Celle-ci n'est pas parfaitement homogène et l'électron a tendance à être localisé dans le voisinage des atomes (il y est "faiblement" lié) et donc il a tendance à passer (très) facilement d'un atome à un autre dans la bande de conduction où un champ électrique même infime suffira à l'envoyer aller promener. D'ailleurs en général il est carrément délocalisé (propriété purement quantique) c'est-à-dire présent en même temps autour d'un grand nombre d'atomes (c'est tout à fait analogue à la délocalisation de six des électrons dans la molécule de benzène, si tu as déjà vu ça, c'est un grand classique qui explique qu'il n'existe pas deux sortes de molécule de 1,2 dichlorobenzène par exemple).

Le calcul de la propagation d'un électron sur une ligne d'atome dans le cours de Feynman est une très bonne illustration de ça, simple et didactique (mais c'est peut-être un niveau trop élevé ??? C'est de la mécanique quantique quand même !).

D'une manière plus générale il faut toujours bien choisir son contexte : atome/ion isolé, molécule, substance (grand nombre d'atomes/molécules/ions : solution, solide cristallin, etc....) sinon on se perd vite.

[Kemiste]

Pour la 3ème fois, stop avec les doublons.

[Klodo]

Deedee81 Merci pour tes réponses et ta sympathie

Un électron libre il est délocalisé, il n'est pas "situé" sur une couche , il ne peut pas , par conséquent, être "lié" ou appartenir , même pour un temps, à un atome....ok compris !
Or y a le cas de l'atome du cuivre ; il est stable quand il perd son électron libre et devient un Cu+ , donc à un moment donné le cuivre "avait" quelque part cette électron libre avant qu'il blé perde.....non?

Merci à gts2 aussi (y)

[gts2]

Or y a le cas de l'atome du cuivre ; il est stable quand il perd son électron libre et devient un Cu+ , donc à un moment donné le cuivre "avait" quelque part cette électron libre avant qu'il le perde ... non?

Je ne vois pas en quoi l'électron 4s1 (si c'est ce à quoi tu penses) est libre.
D'un autre côté citation de Deedee81 "D'une manière plus générale il faut toujours bien choisir son contexte".
Dans la réaction Cu(s) -> Cu⁺ + e-, le cuivre à gauche est bien Cu(s), donc un morceau de cuivre, pas un atome.

[Deedee81]

EDIT croisement avec gts2 qui dit la même chose qu'une partie de ma prose, et en plus court (je suis souvent bavard )

Or y a le cas de l'atome du cuivre ; il est stable quand il perd son électron libre et devient un Cu+ , donc à un moment donné le cuivre "avait" quelque part cette électron libre avant qu'il blé perde.....non?

Attention, à nouveau ne pas confondre les situations : atome seul, ou dans une solution ou dans un métal.

L'atome seul non ionisé a effectivement un ou deux électrons externes peu liés (les énergies sont proches et ça explique que selon le "voisinage" on passe facilement d'une valence 1 à 2).

S'il perd son électron, celui-ci n'était pas livre avant, il était lié, et pour une raison quelconque il acquiert de l'énergie et devient libre. Le cuivre devant Cu+. C'est ce qui peut arriver par exemple avec du CuSO4 en solution ou des ions cuivres vont perde un électron au profit du sulfate et se balader sous forme Cu++ dans la solution.

Ca ne veut évidemment pas dire que l'électron était libre avant que le cuivre le perde.

Dans un métal maintenant. Un réseau cristallin de nombreux atomes de cuivre (réseau cubique face centrée si je ne me trompe). Là les orbitales changent à cause de l'effet collectif. Et les orbitales les plus externes ne sont plus localisées autour de chaque atome mais dans tout le réseau cristallin. Les électrons les plus externes vont se retrouver dans ce bande (dite de conduction) où ils ne sont plus liés mais se baladent librement.

J'espère que c'est un peu plus clair (le sujet est vaste et complexe et touche autant la chimie que la physique).

[Kemiste]

Bonjour.

S'il perd son électron, celui-ci n'était pas livre avant, il était lié, et pour une raison quelconque il acquiert de l'énergie et devient libre. Le cuivre devant Cu+. C'est ce qui peut arriver par exemple avec du CuSO4 en solution ou des ions cuivres vont perde un électron au profit du sulfate et se balader sous forme Cu++ dans la solution.

Il n'y a pas de perte d'électron dans ce cas là. Le sulfate de cuivre est constitué d'ions Cu²⁺ et SO₄^2-. En solution il y a juste une dissociation pas de transferts d'électrons.

[Deedee81]

Il n'y a pas de perte d'électron dans ce cas là. Le sulfate de cuivre est constitué d'ions Cu²⁺ et SO₄^2-. En solution il y a juste une dissociation pas de transferts d'électrons.

Ah oui pardon, gaffe. Dans la molécule (avant dissolution) le cuivre donne déjà ses électrons au sulfate. C'est juste le lien entre ions qui est affaibli par l'eau qui est très polaire et dissocie les ions, comme avec le sel de cuisine aussi d'ailleurs.
Merci d'avoir rectifié cette bourde.

[Klodo]

En fait je me suis , plus ou moins , appuyé sur ce cours pour "enrichir" ma connaissance sur l'atome : http://www.epsic.ch/Branches/electro...e/elt-020.html
Si vous pouvez me dire si ce cours est juste ou non (il fait juste une page) , surtout l'affaire de l'électron libre.
Et aussi , plus bas , la rubrique "Déplacement des électrons" (je ne suis pas d'accord sur le fait qu'un cation perd systématiquement un électron quand il est proche d'un anion).


Merci.

[Kemiste]

Je n'ai pas tout lu en détails mais le modèle décrit est simpliste voir approximatif.

Le modèle de l'atome est plus compliqué qu'un noyau autour duquel gravitent des électrons selon des orbites circulaires. Le modèle des couches K, L M... est très simpliste. On sait depuis un moment que c'est plus compliqué que ça : https://fr.wikipedia.org/wiki/Orbitale_atomique

Contrairement à ce qui est indiqué, ce ne sont pas les protons qui sont responsables de la réactivité chimique mais les électrons. Ce sont eux qui permettent la formation de liaisons. On ne s'intéresse au noyaux que pour les réaction nucléaires.

Pour la dernière partie, il n'est pas indiqué qu'un cation perd un électron en contact d'un anion. Il n'y a pas de raison à cela, un cation est par définition un atome qui a déjà perdu un électron. Il est juste question d'interactions électrostatiques. La formulation est maladroite et n'explique pas vraiment le principe du courant électrique. Tu trouveras des cours plus détaillés sur Internet.

[Klodo]

Autant pour moi ; c'est l'anion qui perdrait un électron au profit d'un cation, pardon pour l'erreur...

J'ai déjà fait les Wikipédia , superprof et Co , et une bonne dizaine de vidéo youtube , après comme tu viens de le constater ; les informations sont parfois "contradictoires" entre toutes ces sources , c'est pas évident tu vois, pour quelqu'un qui n'a pas fait d'études de chimie ou de physique atomistique (électronique de formation).

[Kemiste]

Ce ne sont pas que les informations soient contradictoires mais que les modèles évoluent. La page que tu as donné concerne un modèle qui semblait bon à une époque mais qui est devenu trop simpliste à la vue des connaissances actuelles. Le lien que je t'ai donné concerne l'atomistique telle qu'elle est aujourd'hui. C'est plus compliqué que des simple électrons qui circulent sur des cercles bien définis mais cela reflète la réalité.

Un anion n'a pas de raison de perde un électron spontanément s'il est dans un état stable et qu'il rencontre un cation qui est lui aussi dans un état stable. Tout va dépendre des espèces en jeu, des conditions... C'est toute la branche de l'oxydoréduction.

[Klodo]

"Un anion n'a pas de raison de perde un électron spontanément s'il est dans un état stable et qu'il rencontre un cation qui est lui aussi dans un état stable. Tout va dépendre des espèces en jeu, des conditions... C'est toute la branche de l'oxydoréduction."



Je me suis dit la même chose.

D'accord pour les infos c'est noté, merci !