STRUCTURE ÉLECTRONIQUE DU SILICIUM

 

 

             On appelle structure électronique d'un élément chimique, la répartition des électrons en couches successives autour du noyau de cet élément. Cette répartition jouant un rôle essentiel dans la capacité des éléments à produire et à conduire l'électricité, ou même à s'associer entre eux, nous allons l'étudier en détail.

 

         Dans un atome, les électrons s'organisent autour du nouyau en un empilement de couches. On distingue la couche externe (dernière couche occupée par des électrons) des couches internes ( couches remplies d'électrons, comprises entre le noyau et la couche externe), du fait que seule la couche externe est responsable des propriétés liées a la structure électronique. Chaque couche peut comporter 2n² électrons, n étant le numéro de cette couche (1 en partant du noyau, puis 2,3, etc. en s'éloignant vers la couche externe). Pour être stable, un atome doit compléter sa couche externe (donc avoir la même structure électronique que le gaz noble le plus proche), et appliquer la règle du duet ou de l'octet : pour les "petits" atomes (Z<3), la couche externe sera la couche K (n=1), qui sera remplie par un duet d'électrons. Pour les plus "gros" atomes (Z>3), la couche externe devra être remplie par un octet d'électrons.

 

           Le silicium (Z=14) doit donc respecter la règle de l'octet. La premiere couche (K) pouvant supporter deux électrons sera remplie et il restera douze électrons. La deuxième couche (L) étant remplie par huit électrons, sera complète et il rèstera quatre électrons. La troisième couche (M) pouvant supporter dix-huit électrons, mais étant considérée complète à partir de huit électrons, ne sera pas remplie: il s'agit donc de la couche externe, étant porteuse de seulement quatre électrons, il lui manquera donc quatre électrons.