Chimie
inorganique
descriptive

Bloc p 

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ÉTUDE DES FAMILLES D'ÉLÉMENTS : le bloc p

Correction de l'exercice : La famille du bore ou colonne 13 ...

Commenter le phénomène du doublet inerte.

On connait l'ordre de remplissage des sous couches électroniques :

1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d 

On se propose de décrire la famille du bore :

- le bore est un métalloïde et donne des liaison partiellement covalentes et non des ions, il est hors du champ à décrire

- l'Aluminium dont l'ordre de remplissage est 1s²→ 2s²→2p⁶→3s²→3p¹
perdra facilement l'électron de la sous couche 3p puis les deux électrons de la sous couche 3s pour donner Al³⁺

- le Galium dont l'ordre de remplissage est 1s²→2s²→2p⁶→3s²→3p⁶→4s²→3d¹⁰→4p¹
aussi perdra facilement l'électron de la sous couche 4p puis les deux électrons de la sous couche 4s pour donner Ga³⁺ bien qu'entre les deux il y ait l'orbitale 3d mais celle-ci n'est pas concernée par les mouvements d'électrons.
En effet, les énergies des orbitales 3d et 4s sont proches et la perte d'un électron de la 4s permet d'obtenir une sous couche semi pleine puis la perte du second permet d'obtenir une orbitale vide qui sont des phénomènes stabilisants.
A contrario, la perte de un ou deux électrons de l'orbitale d n'apporte aucune stabilisation.

- l'Indium dont l'ordre de remplissage est 1s²→2s²→2p⁶→3s²→3p⁶→4s²→3d¹⁰→4p⁶→5s²→4d¹⁰→5p¹
il peut perdre l'électron de la sous couche 5p puis les deux électrons de la sous couche 5s pour donner In³⁺ comme Ga

- la Thallium dont l'ordre de remplissage est 1s²→2s²→2p⁶→3s²→3p⁶→4s²→3d¹⁰→4p⁶→5s²→4d¹⁰→5p⁶→6s²→4f¹⁴→5d¹⁰→6p¹
il peut perdre l'électron 6p pour donner Tl⁺ par contre les électrons 6s se retrouvent du point de vue énergétique sous les sous couches 5d et 4f aussi l'ion le plus stable pour le Thallium sera Tl⁺ et les électrons 6s ne pourront pas être sollicités et l'ion à trois charges n'existe pas.
On qualifiera ce phénomène de doublet inerte puisqu'il ne peut être mis à contribution du fait de sa position dans une couche devenue interne.

Pensez à revenir à la page "Connaissances et compétences" pour vérifier vos acquis.