NOMBRES QUANTIQUES

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NOMBRES QUANTIQUES

• RÉSUMÉ

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NOMBRES QUANTIQUES

• Daprès léquation de Schrödinger, qui détermine
  la probabilité pour un électron de se trouver en
  un endroit donné, chaque électron est déterminé
  par quatre nombres quantiques. Ce sont n, l, ml
  et ms.

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NOMBRES QUANTIQUES

• n, Nombre quantique principal
• 1) Valeur
• toutes les valeurs entières sauf zéro 1,2,3,4,
• 2) Signification
• a) indique lénergie et la dimension de lorbitale

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NOMBRES QUANTIQUES

• b) sa valeur détermine chacun des grands niveaux
  dénergie
• n1 niveau K
• n2 niveau L
• n3 niveau M
• n4 niveau N, etc

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NOMBRES QUANTIQUES

• c) La valeur détermine le nombre des sous-couches
  qui existent à lintérieur des couches K, L, M,
  N,
• n1, 1 sous-couche
• n2, 2 sous-couches
• n3, 3 sous-couches

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NOMBRES QUANTIQUES

• d) À partir de sa valeur, on peut déterminer le
  nombre des électrons maximal quon peut retrouver
  à un niveau donné, par la formule 2n2
• n1, 2 électrons possibles
• n2, 8 électrons possibles
• n 3, 18 électrons possibles

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NOMBRES QUANTIQUES

• l, Nombre quantique secondaire (orbital, azimuth,
  du moment angulaire)
• 1) Valeur
• toutes les valeurs entières à partir de zéro
  jusquà (n-1) pour un niveau dénergie  n 
  donné
• Pour n3, l peut prendre les valeurs 0,1,2

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NOMBRES QUANTIQUES

• 2) Signification
• a) la valeur de l détermine la forme de
  lorbitale qui est le volume où peut se trouver
  lélectron.
• Pour l0, lorbitale est de type  s , sphère
• l1, lorbitale est de type  p , forme de huit
• l2, lorbitale est de type  d , feuille de
  trèfle
• l3, lorbitale est de type  f , complexe

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NOMBRES QUANTIQUES

• b) la valeur que prend l désigne lordre
  énergétique de la sous-couche quelle désigne
  dans lensemble des sous-couches dun niveau
  dénergie. Ainsi parce que l0 désigne
  lorbitale de type  s , celle-ci a un niveau
  énergétique moins élevé que lorbitale de type
   p  désignée par l1, à lintérieur dun même
  grand niveau dénergie

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NOMBRES QUANTIQUES

• ml, Nombre quantique magnétique
• 1) Valeur
• Elle est déterminée par la valeur que prend l
  selon la relation suivante 2 l 1
• Pour désigner une orbitale en particulier, ml
  peut prendre toutes les valeurs de l ,0,
  l .

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NOMBRES QUANTIQUES

• 2) Signification
• a) Cette valeur indique le nombre possible des
  orientations que peut prendre une orbitale du
  type désigné par la valeur de l.
• Si l0, ml0, donc 1 orbitale de type s
• l1, ml0, 1, -1, donc 3 orbitales de type p
• l2, ml-2,-1,0,1,2 donc 5 orbitales de type
  d
• l3, ml-3,-2,-1,0,1,2,3 donc 7 orbitales de
  type f

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NOMBRES QUANTIQUES

• ms, Nombre quantique du spin (de lélectron)
• 1) Valeur
• 1/2 ou -1/2
• 2) Signification
• a) Sa valeur indique le sens de la rotation de
  lélectron autour de son axe.
• b) Il permet de placer deux électrons sur une
  même orbitale pourvu quils soient de spin
  contraire

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NOMBRES QUANTIQUES

• Principe dexclusion de Pauli
• Considérant chaque orbitale comme une maison, on
  dit que chaque maison ne peut contenir plus de 2
  électrons à condition que leur spin soit de sens
  contraire
• Cest dire, en fait, que 2 électrons autour dun
  même atome ne peuvent posséder exactement les
  quatre mêmes nombres quantiques. Ils diffèrent
  au moins quant à la valeur de leur spin.

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NOMBRES QUANTIQUES

• Dans ces maisons, on désigne la présence dun
  électron par une flèche quon met dans un rond ou
  dans un carré.
• ? ? si pairé, ? non pairé ou célibataire

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NOMBRES QUANTIQUES

• Règle de Hund
• À lintérieur dune même sous-couche, il faut
  quil y ait présence dun électron dans chaque
  maison ou sur chaque orbitale avant quon
  commence à pairer les électrons (i.e. mettre un
  deuxième électron sur une des orbitales de la
  sous-couche donnée).

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NOMBRES QUANTIQUES

• Connaissant les caractéristiques qui déterminent
  le niveau dénergie des électrons et lordre de
  leur addition autour du noyau atomique, il est
  maintenant possible à partir de latome
  dhydrogène de faire la structure électronique de
  tous les éléments. On procède dans lordre de
  leur nombre atomique en respectant le principe
  dexclusion de Pauli et la règle de Hund.
• On pourra ainsi donner une formule électronique
  représentant la configuration électronique de
  chaque élément. Il est à noter que cette
  configuration est la représentation où les
  électrons sont à leur niveau de base, donc celui
  le plus stable.

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NOMBRES QUANTIQUES

• Règle de Aufbau
• Toutes les orbitales de même énergie doivent
  gagner un électron avant quune orbitale
  dénergie supérieure en accepte deux. En
  dautres mots, les électrons entrent dabord dans
  les orbitales de plus faible énergie.