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Electrons de valence et symboles de Lewis

Dans un atome, les électrons proches du noyau seront davantage stabilisés (par des effets électrostatiques) que les électrons éloignés du noyau. Il semble donc logique que les électrons éloignés soient responsables de la réactivité chimique des atomes. Cette différence majeure justifie que le chimiste fasse la distinction entre les électrons de cœur proches du noyau (relativement peu réactifs) et les électrons de valences périphériques de l'atome (responsables de la réactivité des éléments).

Prenons l'exemple de l'atome de chlore (Z = 17). Il y a 17 électrons à placer dans les différentes orbitales atomiques. La configuration électronique est donc 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5. La dernière couche occupée est la couche de nombre quantique principal égal à 3. L'atome de chlore possède donc 7 électrons de valence et 10 électrons de cœur.

En pratique, les électrons de valence sont les électrons de la dernière couche électronique occupée de l'atome. Ce sont donc les électrons caractérisés par le nombre quantique principal n le plus élevé.

La notation à partir de la configuration électronique du gaz rare précédant l'atome met directement en évidence les électrons de valence. Pour le chlore : [Ne] 3s2 3p5.

Pour faciliter la représentation des liaisons chimiques, on utilisera donc des symboles reprenant uniquement les électrons de valence (symboles de Lewis). Ceux-ci sont identiques pour tous les éléments d'une même famille verticale de la classification périodique (voir figure ci-dessous).

Symboles de Lewis des familles principales de la classification périodique