{"id":114823,"date":"2022-03-02T07:24:54","date_gmt":"2022-03-02T06:24:54","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/bore-protons-neutrons-electrons-configuration-electronique\/"},"modified":"2022-04-22T07:56:10","modified_gmt":"2022-04-22T06:56:10","slug":"bore-protons-neutrons-electrons-configuration-electronique","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/fr\/bore-protons-neutrons-electrons-configuration-electronique\/","title":{"rendered":"Bore – Protons – Neutrons – \u00c9lectrons – Configuration \u00e9lectronique"},"content":{"rendered":"

\"Configuration<\/a><\/p>\n

icon : info-circle<\/a><\/span><\/p>\n

Le bore naturel se compose principalement de deux isotopes stables, 11B (80,1 %) et 10B (19,9 %).\u00a0Dans l’industrie nucl\u00e9aire, le bore est couramment utilis\u00e9 comme absorbeur de neutrons en raison de la section efficace neutronique \u00e9lev\u00e9e de l’isotope 10<\/sup>B. Sa section efficace de r\u00e9action (n,alpha) pour les neutrons thermiques est d’environ 3840 barns (pour un neutron de 0,025 eV).\u00a0L’isotope 11<\/sup>B a une section efficace d’absorption pour les neutrons thermiques d’environ 0,005 barn (pour un neutron de 0,025 eV). La plupart des r\u00e9actions (n,alpha) des neutrons thermiques sont des r\u00e9actions 10<\/sup>B(n,alpha)7<\/sup>Li accompagn\u00e9es d’une \u00e9mission gamma de 0,48 MeV.<\/span><\/p>\n

Aux \u00c9tats-Unis, 70 % du bore est utilis\u00e9 pour la production de verre et de c\u00e9ramique.\u00a0La principale utilisation mondiale \u00e0 l’\u00e9chelle industrielle des compos\u00e9s du bore (environ 46 % de l’utilisation finale) est la production de fibre de verre pour les fibres de verre isolantes et structurelles contenant du bore.<\/span><\/p>\n

Les sources de bore \u00e9conomiquement importantes sont la col\u00e9manite, la rasorite (kernite), l’ulexite et le tincal.\u00a0Ensemble, ceux-ci constituent 90% du minerai contenant du bore extrait.<\/span><\/p>\n

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icon : plus-circle<\/a><\/span><\/p>\n

Protons et neutrons dans le Bore<\/span><\/h2>\n

\"Nombre<\/a>Le bore<\/span><\/strong> est un \u00e9l\u00e9ment chimique de num\u00e9ro atomique\u00a0<\/span>5<\/span><\/strong>, ce qui signifie qu’il y a 5 protons dans son noyau.\u00a0Le nombre total de protons dans le noyau est appel\u00e9 le <\/span>num\u00e9ro atomique<\/span><\/strong>\u00a0de l’atome et re\u00e7oit le\u00a0<\/span>symbole Z<\/span><\/strong>.\u00a0La charge \u00e9lectrique totale du noyau est donc +Ze, o\u00f9 e (charge \u00e9l\u00e9mentaire) vaut <\/span>1 602 x 10<\/span>-19<\/span><\/sup> coulombs<\/span><\/strong>.<\/span><\/p>\n

Le nombre total de <\/span>neutrons<\/span><\/a> dans le noyau d’un atome est appel\u00e9 le <\/span>nombre de neutrons<\/span><\/strong> de l’atome et re\u00e7oit le <\/span>symbole N<\/span><\/strong>.\u00a0Le nombre de neutrons plus le num\u00e9ro atomique est \u00e9gal au nombre de masse atomique: <\/span>N+Z=A<\/span><\/strong>.\u00a0La diff\u00e9rence entre le nombre de neutrons et le num\u00e9ro atomique est appel\u00e9e <\/span>exc\u00e8s de neutrons<\/span><\/strong>: D = N \u2013 Z = A \u2013 2Z.<\/span><\/p>\n

Pour les \u00e9l\u00e9ments stables, il existe g\u00e9n\u00e9ralement une vari\u00e9t\u00e9 d’isotopes stables.\u00a0<\/span>Les isotopes<\/span><\/strong>\u00a0sont des nucl\u00e9ides qui ont le m\u00eame num\u00e9ro atomique et sont donc le m\u00eame \u00e9l\u00e9ment, mais diff\u00e8rent par le nombre de neutrons.\u00a0Les nombres de masse des isotopes typiques du\u00a0<\/span>bore<\/span><\/strong> sont de\u00a0<\/span>10; 11.\u00a0<\/span><\/strong><\/p>\n

Principaux isotopes du Bore<\/span><\/h3>\n

Il existe 13 isotopes connus du bore, l’isotope \u00e0 vie la plus courte est le\u00a0\u00a0<\/span>7<\/span><\/sup>B qui se d\u00e9sint\u00e8gre par \u00e9mission de protons et d\u00e9sint\u00e9gration alpha.\u00a0Il a une demi-vie de 3,5\u00d710<\/span>\u221222<\/span><\/sup>\u00a0s.\u00a0Le bore a deux isotopes naturels et stables, 11<\/sup>B (80,1 %) et 10B (19,9 %).<\/span><\/p>\n

Le bore-10 est compos\u00e9 de 5 protons, 5 neutrons et 5 \u00e9lectrons.\u00a0Dans l’industrie nucl\u00e9aire, le bore est couramment utilis\u00e9 comme absorbeur de neutrons en raison de la section efficace neutronique \u00e9lev\u00e9e de l’isotope 10B.\u00a0Sa section efficace de r\u00e9action (n,alpha) pour les neutrons thermiques est d’environ 3840 barns (pour un neutron de 0,025 eV).\u00a0Le bore enrichi ou 10B est utilis\u00e9 \u00e0 la fois dans la protection contre les rayonnements et est le principal nucl\u00e9ide utilis\u00e9 dans la th\u00e9rapie par capture de neutrons du cancer.<\/span><\/p>\n

Le bore-11 est compos\u00e9 de 5 protons, 6 neutrons et 5 \u00e9lectrons.\u00a0L’isotope 11<\/sup>B a une section efficace d’absorption pour les neutrons thermiques d’environ 0,005 barn (pour un neutron de 0,025 eV).<\/span><\/p>\n

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Isotopes stables<\/span><\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n
Isotope<\/span><\/strong><\/a><\/td>\nAbondance<\/span><\/strong><\/td>\nNombre de neutrons<\/span><\/strong><\/a><\/td>\n<\/tr>\n
10<\/span><\/sup>B<\/span><\/strong><\/td>\n20%<\/span><\/td>\n5<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
11<\/sup>B<\/span><\/strong><\/td>\n80%<\/span><\/td>\n6<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n
<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

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Isotopes instables typiques<\/span><\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n
Isotope<\/span><\/strong><\/a><\/td>\nDemi-vie<\/span><\/strong><\/a><\/td>\nMode de d\u00e9composition<\/span><\/strong><\/a><\/td>\nProduit<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
8<\/sup>B<\/span><\/strong><\/td>\n770(3) ms<\/span><\/td>\nd\u00e9sint\u00e9gration b\u00eata positive + d\u00e9sint\u00e9gration alpha<\/span><\/td>\n2x particule alpha\u00a0<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
12<\/sup>B<\/span><\/strong><\/td>\n20,20(2) millisec<\/span><\/td>\nd\u00e9sint\u00e9gration b\u00eata<\/span><\/a><\/td>\n12<\/sup>C<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n
<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

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icon : r\u00e9agir<\/a><\/span><\/p>\n

\u00c9lectrons et configuration \u00e9lectronique<\/span><\/h2>\n

Le nombre d’\u00e9lectrons dans un atome \u00e9lectriquement neutre est le m\u00eame que le nombre de protons dans le noyau.\u00a0Par cons\u00e9quent, le nombre d’\u00e9lectrons dans l’atome neutre de\u00a0<\/span>bore<\/span><\/strong>\u00a0est de\u00a0<\/span>5.<\/span><\/strong>\u00a0Chaque \u00e9lectron est influenc\u00e9 par les champs \u00e9lectriques produits par la charge nucl\u00e9aire positive et les autres \u00e9lectrons n\u00e9gatifs (Z – 1) dans l’atome.<\/span><\/p>\n

<\/span>Puisque le nombre d’\u00e9lectrons et leur disposition sont responsables du comportement chimique des atomes, le <\/span>num\u00e9ro atomique<\/span><\/strong><\/a> identifie les diff\u00e9rents \u00e9l\u00e9ments chimiques.\u00a0La configuration de ces \u00e9lectrons d\u00e9coule des principes de la m\u00e9canique quantique.\u00a0Le nombre d’\u00e9lectrons dans les couches d’\u00e9lectrons de chaque \u00e9l\u00e9ment, en particulier la couche de valence la plus externe, est le principal facteur d\u00e9terminant son comportement de liaison chimique.\u00a0Dans le tableau p\u00e9riodique, les \u00e9l\u00e9ments sont class\u00e9s par ordre croissant de num\u00e9ro atomique Z.<\/span><\/p>\n

La configuration \u00e9lectronique du <\/span>bore <\/span><\/strong>est <\/span>[He] 2s2 2p1<\/span><\/strong>.<\/span><\/p>\n

Les \u00e9tats d’oxydation possibles sont <\/span>-5; -1; +1; +2; +3<\/span><\/strong>.<\/span><\/p>\n

Le bore ne r\u00e9agit normalement pas avec les acides. Sous forme de poudre, il r\u00e9agit avec l’acide nitrique chaud (HNO3) et l’acide sulfurique chaud (H2SO4). Il se dissout \u00e9galement dans les m\u00e9taux fondus (fondus). Dans les compos\u00e9s les plus connus, le bore a l’\u00e9tat d’oxydation formel III. Ceux-ci comprennent les oxydes, les sulfures, les nitrures et les halog\u00e9nures. Le trifluorure de bore est utilis\u00e9 dans l’industrie p\u00e9trochimique comme catalyseur. Les halog\u00e9nures r\u00e9agissent avec l’eau pour former de l’acide borique. Le bore se trouve dans la nature sur Terre presque enti\u00e8rement sous forme de divers oxydes de B(III), souvent associ\u00e9s \u00e0 d’autres \u00e9l\u00e9ments. Plus d’une centaine de min\u00e9raux borates contiennent du bore \u00e0 l’\u00e9tat d’oxydation +3.<\/span><\/p>\n

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icon : nextcloud<\/a><\/span><\/p>\n

Compos\u00e9 chimique le plus courant du Bore<\/span><\/h3>\n

Le carbure de bore (formule chimique approximativement B4C) est un mat\u00e9riau c\u00e9ramique et covalent au bore-carbone extr\u00eamement dur.\u00a0C’est l’un des mat\u00e9riaux les plus durs connus, se classant au troisi\u00e8me rang derri\u00e8re le diamant et le nitrure de bore cubique.\u00a0C’est le mat\u00e9riau le plus dur produit en quantit\u00e9s de tonnage.\u00a0En raison de sa duret\u00e9 \u00e9lev\u00e9e, la poudre de carbure de bore est utilis\u00e9e comme abrasif dans les applications de polissage et de rodage, ainsi que comme abrasif en vrac dans les applications de d\u00e9coupe telles que la d\u00e9coupe au jet d’eau.<\/span><\/p>\n

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<\/span>\u00c0 propos des protons<\/div>
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\"proton\"<\/a>Un proton<\/span><\/strong> est l’une <\/span>des particules subatomiques<\/span><\/a> qui composent la mati\u00e8re. Dans l’univers, les protons sont abondants, constituant\u00a0<\/span>environ la moiti\u00e9<\/span><\/strong> de toute la mati\u00e8re visible. Il a\u00a0<\/span>une charge \u00e9lectrique positive (+1e)<\/span><\/strong> et une masse au repos \u00e9gale \u00e0 1,67262 \u00d7 10<\/span>\u221227<\/span><\/sup>\u00a0kg (<\/span>938,272 MeV\/c<\/span><\/strong>2<\/span><\/sup><\/strong>) \u2014 l\u00e9g\u00e8rement plus l\u00e9ger que celui du neutron mais pr\u00e8s de 1836 fois sup\u00e9rieur \u00e0 celui de l’\u00e9lectron. Le proton a un rayon carr\u00e9 moyen d’environ 0,87 \u00d7 10<\/span>\u221215<\/span><\/sup> m, ou 0,87 fm, et c’est un spin \u2013 \u00bd fermion.<\/span><\/span><\/p>\n

Les protons<\/span><\/strong> existent dans les noyaux des atomes typiques, avec leurs homologues neutres, les neutrons.\u00a0Les neutrons et les protons, commun\u00e9ment appel\u00e9s\u00a0<\/span>nucl\u00e9ons<\/span><\/strong>, sont li\u00e9s ensemble dans le noyau atomique, o\u00f9 ils repr\u00e9sentent 99,9 % de la masse de l’atome. Les recherches en physique des particules de haute \u00e9nergie au XXe si\u00e8cle ont r\u00e9v\u00e9l\u00e9 que ni le neutron ni le proton\u00a0<\/span>ne sont<\/span><\/strong> le plus petit \u00e9l\u00e9ment constitutif de la mati\u00e8re.<\/span><\/p>\n

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<\/span>\u00c0 propos des neutrons<\/div>
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Un neutron<\/span><\/strong> est l’une\u00a0<\/span>des particules subatomiques<\/span><\/a> qui composent la mati\u00e8re. Dans l’univers, les neutrons sont abondants, constituant\u00a0<\/span>plus de la moiti\u00e9<\/span><\/strong> de toute la mati\u00e8re visible. Il n’a\u00a0<\/span>pas de charge \u00e9lectrique<\/span><\/strong> et une masse au repos \u00e9gale \u00e0 1,67493 \u00d7 10\u221227 kg – l\u00e9g\u00e8rement sup\u00e9rieure \u00e0 celle du proton mais pr\u00e8s de 1839 fois sup\u00e9rieure \u00e0 celle de l’\u00e9lectron.\u00a0Le neutron a un rayon carr\u00e9 moyen d’environ 0,8 \u00d7 10\u221215 m, ou 0,8 fm, et c’est un fermion de spin \u00bd.<\/span><\/p>\n

Les noyaux atomiques sont constitu\u00e9s de protons et de neutrons, qui s’attirent par <\/span>la force nucl\u00e9aire<\/span><\/strong>, tandis que les protons se repoussent par <\/span>la force \u00e9lectrique<\/span><\/strong> en raison de leur charge positive. Ces deux forces entrent en comp\u00e9tition, conduisant \u00e0 diverses stabilit\u00e9s des noyaux. Il n’y a que certaines combinaisons de neutrons et de protons, qui forment\u00a0<\/span>des noyaux stables<\/span><\/strong>.<\/span><\/p>\n

Les neutrons stabilisent le noyau<\/span><\/strong>, car ils s’attirent ainsi que les protons, ce qui permet de compenser la r\u00e9pulsion \u00e9lectrique entre les protons. En cons\u00e9quence, \u00e0 mesure que le nombre de protons augmente,\u00a0<\/span>un rapport croissant de neutrons sur protons est n\u00e9cessaire<\/span><\/strong> pour former un noyau stable. S’il y a trop ou trop peu de neutrons pour un nombre donn\u00e9 de protons, le noyau r\u00e9sultant n’est pas stable et il subit une\u00a0<\/span>d\u00e9sint\u00e9gration radioactive<\/span><\/a>.\u00a0<\/span>Les isotopes instables se <\/span><\/strong>d\u00e9sint\u00e8grent par diverses voies de d\u00e9sint\u00e9gration radioactive, le plus souvent la d\u00e9sint\u00e9gration alpha, la d\u00e9sint\u00e9gration b\u00eata ou la capture d’\u00e9lectrons. De nombreux autres types de d\u00e9sint\u00e9gration rares, tels que la fission spontan\u00e9e ou l’\u00e9mission de neutrons, sont connus. Il convient de noter que toutes ces voies de d\u00e9sint\u00e9gration peuvent s’accompagner de\u00a0<\/span>l’\u00e9mission subs\u00e9quente de\u00a0<\/span>rayonnement gamma<\/span><\/a><\/strong>.\u00a0Les d\u00e9sint\u00e9grations alpha ou b\u00eata pures sont tr\u00e8s rares.<\/span><\/p>\n

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<\/span>\u00c0 propos des \u00e9lectrons et de la configuration des \u00e9lectrons<\/div>
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Le tableau p\u00e9riodique est un affichage tabulaire des \u00e9l\u00e9ments chimiques organis\u00e9s en fonction de leurs num\u00e9ros atomiques, de leurs configurations \u00e9lectroniques et de leurs propri\u00e9t\u00e9s chimiques. La configuration \u00e9lectronique est la distribution des \u00e9lectrons d’un atome ou d’une mol\u00e9cule (ou d’une autre structure physique) dans des orbitales atomiques ou mol\u00e9culaires. La connaissance de la\u00a0<\/span>configuration \u00e9lectronique<\/span><\/strong>\u00a0des diff\u00e9rents atomes est utile pour comprendre la structure du tableau p\u00e9riodique des \u00e9l\u00e9ments.<\/span><\/p>\n

Chaque solide, liquide, gaz et plasma est compos\u00e9 d’atomes neutres ou ionis\u00e9s. Les\u00a0<\/span>propri\u00e9t\u00e9s chimiques de l’atome<\/span><\/strong> sont d\u00e9termin\u00e9es par le nombre de protons, en fait, par le nombre et <\/span>la disposition des \u00e9lectrons<\/span><\/strong>.\u00a0La\u00a0<\/span>configuration de ces \u00e9lectrons<\/span><\/strong> d\u00e9coule des principes de la m\u00e9canique quantique.\u00a0Le nombre d’\u00e9lectrons dans les couches d’\u00e9lectrons de chaque \u00e9l\u00e9ment, en particulier la couche de valence la plus externe, est le principal facteur d\u00e9terminant son comportement de liaison chimique.\u00a0Dans le tableau p\u00e9riodique, les \u00e9l\u00e9ments sont class\u00e9s par ordre croissant de num\u00e9ro atomique Z.<\/span><\/p>\n

C’est le <\/span>principe d’exclusion de Pauli<\/span><\/strong><\/a> qui exige que les \u00e9lectrons d’un atome occupent diff\u00e9rents niveaux d’\u00e9nergie au lieu qu’ils se condensent tous dans l’\u00e9tat fondamental.\u00a0L’ordre des \u00e9lectrons dans l’\u00e9tat fondamental des atomes multi\u00e9lectrons commence par l’\u00e9tat d’\u00e9nergie le plus bas (\u00e9tat fondamental) et se d\u00e9place progressivement de l\u00e0 vers le haut de l’\u00e9chelle d’\u00e9nergie jusqu’\u00e0 ce que chacun des \u00e9lectrons de l’atome se soit vu attribuer un ensemble unique de nombres quantiques.\u00a0Ce fait a des implications essentielles pour la construction du tableau p\u00e9riodique des \u00e9l\u00e9ments.<\/span><\/p>\n

\"configuration<\/a>Les deux premi\u00e8res colonnes sur le c\u00f4t\u00e9 gauche du tableau p\u00e9riodique sont celles o\u00f9 les\u00a0 sous-couches\u00a0<\/span>s<\/span><\/em> \u00a0sont occup\u00e9es.\u00a0Pour cette raison, les deux premi\u00e8res lignes du tableau p\u00e9riodique sont \u00e9tiquet\u00e9es le\u00a0<\/span>bloc s<\/span><\/strong>. De m\u00eame, le\u00a0<\/span>bloc p<\/span><\/strong> sont les six colonnes les plus \u00e0 droite du tableau p\u00e9riodique, le\u00a0<\/span>bloc d <\/span><\/strong>est les 10 colonnes du milieu du tableau p\u00e9riodique, tandis que le <\/span>bloc f <\/span><\/strong>est la section de 14 colonnes qui est normalement repr\u00e9sent\u00e9e comme d\u00e9tach\u00e9e du corps principal. du tableau p\u00e9riodique.\u00a0Il pourrait faire partie du corps principal, mais alors le tableau p\u00e9riodique serait plut\u00f4t long et encombrant.<\/span><\/p>\n

Pour les atomes avec de nombreux \u00e9lectrons, cette notation peut devenir longue et donc une notation abr\u00e9g\u00e9e est utilis\u00e9e. La configuration \u00e9lectronique peut \u00eatre visualis\u00e9e comme les \u00e9lectrons de c\u0153ur, \u00e9quivalents au\u00a0<\/span>gaz noble<\/span><\/strong> de la p\u00e9riode pr\u00e9c\u00e9dente, et les \u00e9lectrons de valence (par exemple [Xe] 6s2 pour le baryum).<\/span><\/p>\n

\u00c9tats d’oxydation<\/span><\/h3>\n

Les \u00e9tats d’oxydation sont g\u00e9n\u00e9ralement repr\u00e9sent\u00e9s par des nombres entiers qui peuvent \u00eatre positifs, nuls ou n\u00e9gatifs.\u00a0La plupart des \u00e9l\u00e9ments ont plus d’un \u00e9tat d’oxydation possible.\u00a0Par exemple, le carbone a neuf \u00e9tats d’oxydation entiers possibles de -4 \u00e0 +4.<\/span><\/p>\n

La d\u00e9finition actuelle de l’\u00e9tat d’oxydation du livre d’or IUPAC est:<\/span><\/p>\n

\u00ab\u00a0L’\u00e9tat d’oxydation d’un atome est la charge de cet atome apr\u00e8s approximation ionique de ses liaisons h\u00e9t\u00e9ronucl\u00e9aires…\u00a0\u00bb<\/span><\/em><\/p>\n

et le terme nombre d’oxydation est presque synonyme.\u00a0Un \u00e9l\u00e9ment qui n’est combin\u00e9 \u00e0 aucun autre \u00e9l\u00e9ment diff\u00e9rent a un \u00e9tat d’oxydation de 0. L’\u00e9tat d’oxydation 0 se produit pour tous les \u00e9l\u00e9ments – c’est simplement l’\u00e9l\u00e9ment sous sa forme \u00e9l\u00e9mentaire.\u00a0Un atome d’un \u00e9l\u00e9ment dans un compos\u00e9 aura un \u00e9tat d’oxydation positif s’il a eu des \u00e9lectrons retir\u00e9s.\u00a0De m\u00eame, l’ajout d’\u00e9lectrons entra\u00eene un \u00e9tat d’oxydation n\u00e9gatif.\u00a0Nous avons \u00e9galement distingu\u00e9 les \u00e9tats d’oxydation possibles et communs de chaque \u00e9l\u00e9ment.\u00a0Par exemple, le silicium a neuf \u00e9tats d’oxydation entiers possibles de -4 \u00e0 +4, mais seuls -4, 0 et +4 sont des \u00e9tats d’oxydation communs.<\/span><\/p>\n

<\/div><\/div><\/span><\/p>\n

<\/div><\/span><\/p>\n

R\u00e9sum\u00e9<\/span><\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
\u00c9l\u00e9ment<\/span><\/td>\nBore<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Nombre de protons<\/span><\/td>\n5<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Nombre de neutrons (isotopes typiques)<\/span><\/td>\n10; 11<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Nombre d’\u00e9lectrons<\/span><\/td>\n5<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Configuration \u00e9lectronique<\/span><\/td>\n[Il] 2s2 2p1<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
\u00c9tats d’oxydation<\/span><\/td>\n-5; -1; +1; +2; +3<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

<\/div><\/span><\/p>\n

\"Tableau<\/a><\/p>\n

Source : www.luciteria.com<\/span><\/p>\n

<\/div><\/span>
\n
\n

Propri\u00e9t\u00e9s des autres \u00e9l\u00e9ments<\/span><\/h2>\n
\n

\"Bore<\/p>\n