La configuration électronique d'un atome

La configuration électronique d’un atome à l'état fondamental (état le plus stable) indique la répartition des électrons sur les différentes couches et sous-couches.

Règles de remplissage

• Les électrons se répartissent sur les différentes sous-couches. Ils sont en priorité présents sur les couches et sous-couches les plus "basses" : la première sous-couche (1s) est donc remplie en priorité puis, lorsqu'elle est pleine, les électrons sont répartis sur la sous-couche suivante, et ainsi de suite, dans l’ordre 1s, 2s, 2p, 3s, 3p.
  
• Une sous-couche s contient au maximum deux électrons, et une sous-couche p contient au maximum six électrons.

Les électrons de valence d'un atome sont ceux qui occupent la couche ayant le numéro `n` le plus élevé de la configuration électronique de cet atome. Cette dernière couche est appelée couche de valence.

Exemples

• La configuration électronique de l'atome de carbone \(_{6}\text{C}\) s'écrit 1s²2s²2p².

L'atome de carbone contient six électrons : deux sur la couche `n=1` et quatre sur la couche `n=2` (dont deux sur la sous-couche 2s et deux sur la sous-couche 2p).

Dans l'atome de carbone, la dernière couche contenant des électrons est la couche ```n=2` : c'est la couche de valence. Elle contient quatre électrons ; l'atome de carbone possède donc quatre électrons de valence.

•  La configuration électronique de l'atome de phosphore \(_{15}\text{P}\) s'écrit 1s²2s²2p⁶3s²3p³.

L'atome de phosphore contient quinze électrons : deux électrons sur la couche `n=1` ; huit électrons sur la couche `n=2` (dont deux sur la sous-couche 2s et six sur la sous-couche 2p) ; cinq électrons sur la couche `n=3` (dont deux sur la sous-couche 3s et trois sur la sous-couche 3p).

Dans l'atome de phosphore, la dernière couche contenant des électrons est la couche `n=3` : c'est la couche de valence. Elle contient cinq électrons ; l'atome de phosphore possède donc cinq électrons de valence.

Remarques

• La configuration électronique d'un atome est aussi appelée structure électronique.
  
• Lorsqu'une sous-couche est remplie, on dit qu'elle est "saturée".
  
• On parle parfois de couche externe pour nommer la couche de valence, et les autres couches sont alors dites couches internes.
  
• En classe de seconde, on a étudié la configuration électronique des atomes contenant au maximum 18 électrons (ce qui correspond au remplissage 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶).