Structure des entités chimiques

Pourquoi l'eau est-elle liquide et le dioxyde de carbone gazeux ? Pourquoi l'eau dissout-elle le sel ? Tout commence à l'échelle de la molécule : sa structure électronique (le schéma de Lewis), sa géométrie et sa polarité déterminent ses propriétés. Ce chapitre établit ces représentations à partir du tableau périodique ; le suivant en déduira les propriétés macroscopiques.

3.1 La liaison covalente et le schéma de Lewis

D'où vient ce nombre ? Les électrons d'un atome se répartissent en couches (indice $n$) et en sous-couches ($s$, $p$, $d$), remplies dans l'ordre de la règle de Klechkowski : par $n+\ell$ croissant, et à $n+\ell$ égal par $n$ croissant.

Chaque sous-couche se détaille en cases quantiques : une case reçoit au plus deux électrons, de spins opposés (Pauli), et les cases de même énergie se peuplent d'abord une à une, spins parallèles (Hund).

Les électrons de valence sont ceux de la couche externe (le $n$ le plus élevé) : c'est exactement ce que la place de l'élément dans la classification donne.