La structure électronique de l'atome : quelques notions quantiques

Résumé du document

La quantité de mouvement d'un système n'est définie avec précision que si le système, dans cet état, a une extension spatiale très grande.
Attention : Les inégalités d'Heisenberg sont des lois fondamentales de la nature et ne sont pas des incertitudes liées aux appareils de mesures (...)

Extraits

[...] Ce sont les électrons de valence qui sont mis en jeu dans les réactions chimiques et dans les liaisons moléculaires. Les électrons de valence sont ceux dont le nombre quantique principal est le plus élevé ou ceux qui appartiennent à des sous-couches en cours de remplissage. Les autres électrons de l'atome sont appelés électrons de cœur ; ils occupent les sous-couches de plus basse énergie, ce sont les électrons les plus liés au noyau. Pour alléger l'écriture des configurations électroniques, on remplace la totalité ou une partie des électrons de cœur par le symbole chimique du gaz noble qui possède ce nombre d'électrons. [...]

[...] Cela s'explique par la configuration électronique de valence des atomes. Les atomes des éléments chimiques d'une colonne ont la même configuration électronique de valence ; ces éléments constituent une famille chimique et ont des propriétés chimiques voisines. Ex : les halogènes : ils ont tendance à gagner un électron pour acquérir la structure d'un gaz noble très stable. Chlore : 3s2 3p5 Brome : Ar 3d 10 4s2 4p5 Ces deux atomes ont la même configuration électronique de valence. En gagnant un électron, la sous-couche p est saturée avec 6 électrons ce qui assure un surplus de stabilité à l'atome. [...]

[...] À l'âge de remarquable 21 (et ans, il remarqué écrivit un par Eisntein article lui- même) de synthèse des théories de la relativité restreinte et de la relativité générale pour une encyclopédie REGLE DE KLECHKOWSKI (1925) Il s'agit d'une règle empirique qui permet de retrouver l'ordre de remplissage des sous-couches afin d'obtenir la configuration électronique d'un atome dans son état fondamental (celui de plus basse énergie). Dans un atome polyélectronique, l'ordre de remplissage des sous-couches (caractérisées par les nombres quantiques n et ! ) est celui pour lequel la somme n + ! [...]

[...] Nous pourrons ainsi décrire les niveaux d'énergie des électrons dans un atome. A présent tous les résultats que nous allons donner (et qui sont justifiés par la physique quantique) sont à connaître dans le cadre du programme DESCRIPTION DE L'ETAT D'UN ELECTRON DANS UN ATOME En physique quantique, l'état d'un électron d'un atome peut être décrit à l'aide de quatre nombres dits quantiques et notés : , ms . n est appelé nombre quantique principal, il est lié à l'énergie de l'atome. [...]

[...] C'est un nombre entier positif ou nul inférieur ou égal à n ! 1 : ! 0 " ! " n # est appelé nombre quantique magnétique, il est lié à la projection sur un axe du moment cinétique. C'est un entier relatif compris entre et : ! " " ! # # . ms est appelé nombre quantique magnétique de spin, il n'a pas d'équivalent en physique classique. Pour un électron, ms peut prendre deux valeurs seulement : ms = + ( ou 1 ms = ! [...]