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Les règles du «duet» et de l’«octet»
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Les Gaz Nobles
On a rencontré déjà la famille d’élément appelée « les gaz nobles (ou rare) ». Ce sont les éléments de la dernière colonne dans le tableau périodique : He (Hélium), Ne (néon), Ar (argon), Kr (krypton), Xe (xenon), et Ra (radon).
Les gaz nobles sont des espèces chimiques très stables, ils ne participent – presque – jamais aux réactions chimiques : ils sont chimiquement inertes.
De plus, on a découvert qu’ils ont tous une configuration électronique particulière : une couche de valence saturée. La stabilité des gaz rares est due à cette configuration électronique : un « duet » d’électrons pour l’Hélium 1s^2, et un « octet » (oct=8 en grec) d’électrons pour le Néon K^{(2)}\textcolor{red}{L^{(8)}} \text{ (i.e. }1s^2\textcolor{red}{2s^22p^6}) et l’Argon K^{(2)}L^{(8)}\textcolor{red}{M^{(8)}} \text{ (i.e. }1s^22s^22p^6\textcolor{red}{3s^23p^6}).
D’ailleurs, les autres éléments cherchent une telle stabilité en gagnant ou perdant des électrons, d’où les formes ioniques des différents éléments que l’on a rencontré jusqu’à maintenant. Par conséquent on a énoncé le principe :
Dans une entité chimique stable, les éléments adoptent la même structure électronique que celle du gaz noble de numéro atomique le plus proche.
Quand on parle là d’une « entité chimique », on considère les formes atomiques, comme les ions, ainsi que les molécules qui se forment en liant plusieurs atomes. Maintenant, on peut donner les règles nécessaires pour la construction d’une configuration électronique qui est stable :
Définition : règles du duet et de l’octet
Règle du « duet » : Si Z\leq4 , adoptent la structure électronique de l’élément Hélium, c’est-à-dire K^{(2)}. Ils essaient d’acquérir un « duet » d’électrons.
Règle de l’« octet » : Si Z>4 , adoptent la structure électronique de l’élément Néon, ou Argon, c’est-à-dire K^{(2)}L^{(8)} et K^{(2)}L^{(8)}M^{(8)}. Ils essaient donc d’acquérir un d’électrons.
Donc, afin d’obéir ces deux règles, les éléments ont notamment deux possibilités :
Soit en perdant ou gagnant des électrons, formant alors les ions monoatomiques.
Soit en s’associant à d’autres atomes pour former des molécules ou des ions polyatomiques.