Tableau des charges courantes des éléments chimiques

Les charges qui apparaissent dans certains éléments chimiques courants sont : l’hydrogène (H) 1+ ; carbone (C) 4+; oxygène (O) 2-; chlore (Cl) 1-. Ce type de nomenclature peut également être observé dans l’anion sulfure (S ^2- ), l’anion chlorure (Cl ^– ), le cation potassium (K ⁺ ) ou le cation cobalteux (Co ²⁺ ).

éléments chimiques et électrons

numéro atomique

Les atomes sont constitués de particules appelées protons, neutrons et électrons. Les protons ont une charge positive, les neutrons une charge neutre et les électrons une charge positive.

Le numéro atomique (Z) distingue les différents éléments et indique le nombre de protons dans l’atome.

Dans un atome de charge neutre, le nombre de protons est égal au nombre d’électrons. Par conséquent, le numéro atomique indique également le nombre d’électrons et nous permet ainsi de connaître la configuration électronique des atomes. Par exemple, l’hydrogène a un numéro atomique de 1, c’est-à-dire qu’il n’a qu’un seul électron.

nombre de masse

Le nombre de masse (A), quant à lui, indique le nombre total de protons et de neutrons qu’un atome contient dans son noyau. Dans le cas de l’hydrogène, le nombre de masse est également 1. De plus, le nombre de masse représente la masse en grammes, qui contient une quantité d’une substance de 6,022 × 10 ²³  atomes. Ce numéro est également connu sous le nom de numéro d’Avogadro.

Dans le tableau périodique, nous pouvons trouver des éléments chimiques qui ont le même numéro atomique, mais des nombres de masse différents. Ceux-ci sont connus sous le nom d’isotopes.

Quelle est la charge d’un élément chimique ?

numéro de valence

Pour comprendre en quoi consiste la charge d’un atome, il est nécessaire de comprendre comment les électrons sont répartis dans les différents niveaux d’énergie et quels sont les électrons de valence.

Lorsque les électrons de l’atome d’un élément remplissent son dernier niveau d’énergie ou enveloppe externe, cet atome est considéré comme plus stable. Les électrons de valence sont, précisément, les électrons qui se trouvent dans ce dernier niveau d’énergie (n) et sont ceux qui interagissent avec d’autres atomes du même élément chimique ou d’autres.

Les électrons de Valence ont une plus grande facilité à créer des liaisons entre atomes, car ils sont plus éloignés du noyau. Cela se produit par l’échange d’électrons, soit en donnant ou en recevant des électrons.

La valence d’un élément est définie comme le nombre d’électrons dont il a besoin ou qu’il lui reste pour terminer le dernier niveau. Par exemple, puisque les gaz nobles ont une enveloppe extérieure complète, leur valence est nulle. D’autres éléments, comme le sodium (Na), ont un nombre de valence de 1, car il n’a qu’un seul électron de valence. Cela signifie que si vous perdez un électron, vous pouvez compléter le dernier niveau d’énergie.

nombre d’oxydation

L’indice d’oxydation indique la tendance d’un élément à céder ou à recevoir des électrons et donc à être plus stable. Cela dépend principalement du nombre d’électrons dans la couche externe d’un atome, c’est-à-dire la couche où se trouvent les électrons de valence.

Puisqu’il y a des éléments avec plus d’une valence, les nombres d’oxydation sont utilisés pour identifier le nombre d’électrons que l’atome doit gagner ou perdre. Le nombre d’oxydation représente le nombre d’électrons partagés par l’atome d’un élément lorsqu’il se lie à un autre. C’est le nombre de valence, mais avec un signe positif ou négatif.

Le nombre d’oxydation peut être défini comme la charge électrique imaginaire attribuée à un atome. Ce nombre indique sa charge éventuelle et permet de compter les électrons. Dans le cas des ions élémentaires, le nombre d’oxydation coïncide avec leur charge électrique réelle.

Le nombre d’oxydation est positif si l’atome perd des électrons et négatif s’il en gagne. Le nombre d’oxydation est généralement exprimé à la fois en chiffres romains (+I, +II, +III, +IV, –I, –II, …., etc.) et en chiffres arabes (+1, +2, +3 , +4, –1, –2, …., etc.).

Certains éléments qui partagent des caractéristiques similaires ont les mêmes nombres d’oxydation. Par exemple, l’oxygène (O) a un degré d’oxydation de -2 dans tous ses composés, à l’exception des peroxydes, dont le degré d’oxydation est de -1 ; et les métaux alcalins, tels que le sodium (Na) ou le potassium (K) ont un indice d’oxydation de +1.

numéro de charge

Dans le tableau périodique, ils sont situés dans des périodes ou des lignes où se trouvent tous les éléments qui ont un nombre égal de niveaux d’énergie. Dans les colonnes ou groupes, se trouvent les atomes qui ont la même configuration électronique dans le dernier niveau.

La tendance des éléments à abandonner ou à acquérir des électrons est connue sous le nom d’électronégativité. Les éléments électropositifs ont tendance à donner des électrons et à former des ions positifs, appelés cations. Les éléments électronégatifs qui ont tendance à capturer les électrons forment des ions ou des anions négatifs.

Lorsque le nombre d’électrons dans un atome dans son état de base est égal au nombre de protons qu’il contient dans le noyau, c’est-à-dire son numéro atomique, l’atome a une charge électrique égale à 0. Lorsque l’atome perd ou gagne des électrons devient un ion, avec une charge non nulle.

Dans les ions qui n’ont qu’un seul atome, la charge électrique est égale au nombre d’oxydation. Mais pour différencier le nombre d’oxydation, le signe correspondant est écrit à gauche du nombre : -1, -2, +3, +5, etc. Au lieu de cela, pour indiquer le numéro de charge, le signe est écrit à droite. Par exemple, l’ion calcium s’exprime : Ca ²⁺ .

Tableau de chargement des éléments chimiques courants

Certaines des charges des éléments chimiques les plus courants sont :

Charges des autres éléments chimiques

Bibliographie

• Tovar Júlvez, TR Le tableau périodique : Comment apprendre les éléments chimiques, leurs symboles et leurs valences, de manière simple et ludique. (2020). Espagne. Tomás R. Tovar Júlvez.
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