FIG ; ARGON

FTg V7

CUIVRE (29) XÉNON (54)

sent sur des anneaux concentriques autour du noyau. Une semblable représentation des atomes est plane et ne correspond pas à la réalité : l'atome a une structure spa- Hiale ; 11 a au moins trois dimensions. Celle notion existait déjà dans la théorie de J. J. Trousox. |

Plusieurs électrons peuvent avoir même orbite quantique, c'est-à-dire peuvent se trouver à une égale dislance du noyau, mais dans des plans différents. Il existe alors des zones ou, comme on dit, des couches concentriques d'orbites électroniques.

La première couche (K), la plus près du novau, possède au plus 2 orbites ; la deuxième couche (L) en possède au plus 8.

L'atome d'Helium (He) correspond à la saturation de la première couche, 1l possède deux électrons (fig. 1).

Le troisième électron du Lithium (Li) décrit une orbite isolée (fig. H).

Le dixième électron sature la deuxième couche (L) et on à l'atome Néon (Ne) (fig. II). On remarque la symétrie parfaite des orbites individuelles.

Le onzième électron se trouve dans la situation du troisième : il va former la troisième couche (M) ainsi que, le représente le schéma de l'ion sodium (fig. IV). Cette lroisième couche est complète avec le dix-huitième élec- Won, c'est-à-dire dans le cas de l’argon (fig. V).

Les gaz rares Hélium, néon, argon, Kryplon et Xénon n'ont pas d’affinités chimiques, parce que leur couche externe d'électrons est symétrique et saturée.

Les halogènes Fluor, Brome, chlore et 1ode ont seulement sept électrons dans leur couche externe. Sr on donne à un atome halogène un électron supplémentaire, 11

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à la configuration extérieure du gaz correspondant, el on à ce qu'on appelle un 1on.

Ainsi, dans un ion fluor, dont le noyau est composé de neuf charges électriques positives, nous avons dix électrons planétaires négatifs. L'ion Fluor à la même structure que le Néon (fig. I). Mais, tandis que l'atome Ne est électriquement neutre, l'ion Fluor a une charge électrique négative ; on le désigne par le symbole ET.

De même, l'ion chlore ressemble à lArgon, mais il a une charge électrique négative ; l'ion 17 ressemble à l'atome Xénon (fig. VIII).

Les alcalins Li, Na, K, ne possèdent qu'un seul électon dans leur couche la plus externe ; cet électron est lâchement lié à l'atome, et sous cerlaines influences, 1l peut s'en séparer. Dès lors la couche la plus externe de l'élément considéré est une couche saturée.

L'ion sodium a la configuration électronique de l'atome Néon el de l'ion F7, 1l n'a que dix charges négatives planétaires, {andis que son noyau possède toujours onze charges positives. Un 1on alcalin à done une charge algébriquement posilive, égale en valeur absolue à la charge d'un électron.

Jusque-là, nous n'avons envisagé que les atomes des Corps placés, dans la classification de MENDELEEFF, au voisinage immédiat des gaz nobles : ils ne peuvent perdre où gagner qu'un seul électron. Si nous considérons les atomes bivalents O et $, leur couche électronique externe comprend six orbites d'électrons, ainsi que le montre le lableau de répartilion. Cette couche devient complèle, si on lui procure deux électrons. Un ion oxygène, un lon soufre, a donc une double charge négative, on lés désigne par Om et SE7.

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Les atomes métalliques bivalents Mg, Ca ont dans leur couche fa plus externe deux électrons instables et facilement arrachés ; en devenant des 1ons, les métaux Mg, Ca, perdent deux charges négalives, ils sont doublement électro-positifs : Met +, Cat*,

En définitive, un ion conserve la même masse que l'atome qui lui a donné naissance. Mais «les éléments à caracière polaire bien marqué, qui se trouvent dans le voisinage d’un gaz noble, ont toujours à l'état ionisé le même nombre d'électrons que ce gaz ». Un ion est donc chimiquement inactif, « c'est-à-dire qu'il ne montre aucune tendance à changer sa constitution électronique » (KossEr)

Une mention spéciale doit être faite du carbone qui à quatre électrons dans sa couche externe : il ést à égale distance de l'Hélium et du Néon, il peut done devenir un PAC onuntion (207: Dans:le premier cas il a la configuration de l'Hélium, dans le second cas celle du Néon.

Dans la classification de MENpeLEErrF, 1l existe plusieurs groupes de mélaux dont « le changement de propriélés périodiques par addition d'électrons est moindre que partout ailleurs ». Ce sont les éléments dits anormaux. Le principal groupe est celui qui comprend le fer, le cobalt, le nickel, le cuivre. Certains électrons ajoutés vont se placer sur des orbites des couches intérieures de l'atome, et former des couches de plus de huit électrons. Lorsque ces atomes deviennent des ions, ils pourront perdre des électrons centraux en même temps que des électrons périphériques. Le cuivre, par exemple,

est bivalent, or 1 n'a qu'un seul électron périphérique

sur la couche N (fig. VIT et tableau). Lorsqu'il se transforme en ion Cu**, il perd en même temps son électron de la couche N, et un électron de la couche M.

Une des grandes propriétés caractéristiques de ces éléments anormaux est d'avoir des ions colorés ; cette propriété nous sera d’une grande utilité expérimentale.

A côté des ions simples dérivés d’atomes, que nous venons d'examiner, il Y a dés ions complexes dérivés de oroupements de corps composés : So, Mno‘, AzH+. Îl nous est beaucoup plus difficile d'en étudier les transformations ; mais il est établi que le passage à l'état d'ions complexes, se fait encore par des modifications électroniques, analogues à celles que nous avons déjà considérées.

La transformation des atomes en ions peut être réalisée dans plusieurs circonslances : dans les rayons canaux, dans lionisalion des gaz par les corps radioactifs, et surtout, dans les combinaisons chimiques et les phénomènes de dissociation. Des électrons peuvent également êlre arrachés aux atomes métalliques, dans leffet

hermionique d'Enisox et dans l'effet photo-électrique.

V, — Les ions dans les composés chimiques cristallins.

Les propriétés chimiques des atomes sont attribuées à la tendance que possède la couche externe d'électrons à devenir complète el stable. D'une manière générale, on peut dire que les forces de valence sont représentées par des forces électrostaliques. « Le phénomène de l'union:

des atomes, donnés séparément, se déroule en deux

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temps, dit M. W. Kossez : Lout d'abord, l'échange des électrons s'effectue, les atomes se chargent, puis l'union des ions s’accomplit ».

Ainsi, CI a tendance à prendre un électron, Na a tendance à perdre son électron périphérique : il se formera Nat—Cl. « Ca » a tendance à perdre deux électrons qui

pourront salurer deux atomes de CT; on aura done : CI=Cat CI où Ca CF:

Les corps composés solides sont divisés en deux classes : ils sont amorphes (vitreux) ou cristallins. En réalité, les cristaux seuls sont actuellement considérés comme des solides, alors que les corps vitreux « sont plutôt considérés comme des liquides visqueux ».

La constitution régulière des cristaux a élé étudiée par la méthode de von LauE : la photographie des interférences des ravons de RÔNTGEN ; el l'on connaît maintenant la structure ténue, ou comme on dit « les réseaux » de nombreux cristaux. « Ainsi, dit M. Max Bon\, le chlorure de sodium est formé d'une sorte d'échiquier spatial à trois dimensions, dont les ions de Cet de Na: occupent les sommets ». |

La figure ci-après représente la constitution de NaCT : les ions CI sont représentés par les pomts noirs et les lettres majuscules, les ions Na* sont représentés par les points blancs et les lettres rinuscules.

Alors que la notion de molécule garde toute sa valeur dans la considération des gaz et des vapeurs, elle perd toute sa signification dans les cristaux: « Aujourd'hui, dit M. N. R. Camwpsecr, nous rejetons la théorie moléculaire appliquée aux composés polaires (avec quelques