Les électrons de valence

Les électrons de valence sont également appelés électrons externes. Ils sont en effet situés sur la couche électronique la plus externe d’un atome.

Selon le modèle atomique de Bohr, le noyau atomique est entouré de plusieurs enveloppes électroniques. Pour être plus précis, selon le modèle des coquilles, il existe quatre coquilles électroniques appelées coquilles K, L, M, et N. Les électrons de valence sont les électrons qui se trouvent sur la couche externe. C’est pourquoi on les appelle également coquilles de valence. S’il existe une liaison chimique entre deux ou plusieurs atomes, vous pouvez imaginer que leurs électrons extérieurs se combinent entre eux. Bien entendu, cela dépend du nombre d’électrons présents sur la couche externe.

Chaque élément possède un certain nombre d’électrons, qui sont répartis d’une certaine manière sur les quatre coquilles. Pour chaque coquille, il y a un nombre maximum d’électrons qui peuvent s’y trouver. Le tableau ci-dessous indique le nombre d’électrons par coquille:

Coquille Nombre d’électrons par coquille
K 2
L 8
M 18
N 32

Exemple : Oxygène

L’oxygène a le numéro atomique 8 dans le tableau périodique. Le numéro atomique indique le nombre de protons présents dans le noyau de l’oxygène.
Si l’oxygène est extérieurement neutre, c’est-à-dire non chargé, le numéro atomique correspond également au nombre d’électrons en orbite dans les coquilles électroniques de l’oxygène. C’est le cas dans notre exemple. Par conséquent, nous pouvons maintenant répartir huit électrons entre les coquilles.
Les coquilles sont toujours occupées de l’intérieur vers l’extérieur. Il y a de la place pour deux électrons dans la coque K. Des huit électrons, il en reste donc six. Huit électrons rentrent dans la coquille L.
Les six électrons restants se trouvent donc dans la coquille L.
L’oxygène a donc six électrons de valence. Dans cet exemple, on appelle cette coquille la coquille de valence.

Dans le tableau périodique, vous pouvez voir immédiatement que l’oxygène possède 6 électrons de valence. Pour cela, il faut chercher dans quel groupe principal se trouve l’oxygène, car le numéro du groupe principal correspond exactement au nombre d’électrons de valence. L’oxygène fait partie du sixième groupe principal et possède donc également six électrons externes.

Cette règle s’applique à tous les éléments du groupe principal. La seule exception est l’hélium.
Il fait partie du huitième groupe principal, mais il ne possède que deux électrons de valence. Cela s’explique par le fait qu’il n’a que deux électrons au total. Les électrons de valence sont importants pour la formation de liaisons entre deux ou plusieurs atomes. Lorsque les électrons de valence sont impliqués dans une liaison, ils sont également appelés électrons de liaison.

Un élément peut théoriquement former autant de liaisons qu’il a d’électrons de valence, mais il peut aussi en former moins.
Le nombre d’électrons de valence ne correspond donc pas nécessairement au nombre d’électrons de liaison.

Exemple : L’élément chlore. Le chlore fait partie du septième groupe principal et possède donc sept électrons externes. S’il est présent dans la molécule d’acide perchlorique, les sept électrons externes sont en fait également impliqués dans une liaison. Dans ce cas, le nombre d’électrons de valence correspond au nombre d’électrons de liaison.

Cependant, le chlore peut également former une liaison avec l’hydrogène, par exemple ils peuvent se combiner pour former l’acide chlorhydrique. Dans ce cas, un seul des 7 électrons externes est impliqué dans la liaison. Le nombre d’électrons de liaison est donc de 1. Dans ce cas, il s’agit d’une liaison par paire d’électrons. Les deux atomes partagent pour ainsi dire les électrons de leur liaison. Vous pouvez alors dire que le chlore possède huit électrons de valence au lieu de sept, ce qui conduit à un état stable. Vous pouvez justifier cela par la règle de l’octuple.