Classification électronique des éléments

Résumé du document

Pour les règles de remplissage, on dégage quatre principes : le principe d'exclusion de PAULI, le principe d'énergie croissante, la règle de Hund et la règle de Klechkowski.
Un tableau périodique permet de montrer que les atomes d'une même colonne ont le même nombre d'électrons de valence. On observe ainsi une périodicité dans les propriétés des éléments et de leurs composés.

Extraits

[...] Exemple : Quelle est la configuration la plus stable du fer ? 3. Périodicité des propriétés des éléments de la classification Le tableau périodique ci-joint montre que les atomes d'une même colonne ont le même nombre d'électrons de valence. On observe ainsi une périodicité dans les propriétés des éléments et de leurs composés. [...]

[...] De même, la somme des nombres quantiques magnétiques (on s'arrange pour avoir la somme maximale), donne le nombre d'arrangements des projections des moments cinétiques orbitaux des électrons . On obtient, en multipliant les deux nombres, la multiplicité de l'état électronique. Pour divers arrangements, c'est toujours celui qui a la multiplicité de spin maximale qui est le plus stable. Les valeurs de M donnent le nom de l'état : M = 1 Þ état M = 3 Þ état P , M = 5 Þ état D , M = 7 Þ état F , etc . En indice supérieur gauche, on note la multiplicité de spin. [...]

[...] Classification électronique des éléments 1. Règles de remplissage Principe d'exclusion de PAULI On montre que les fonctions d'onde mono électroniques ne peuvent être identiques pour deux électrons différents. Donc une orbitale atomique pourra "contenir" un ou deux électrons, qui ont dans ce dernier cas des spins différents. Ces deux électrons constituent un doublet électronique qui sature le niveau électronique correspondant. Par contre, dans deux orbitales différant par le nombre quantique on pourra mettre deux électrons de même spin Principe d'énergie croissante ("Aufbau"). [...]

[...] La différence d'énergie entre les deux s'amenuise au fur et à mesure que le niveau se remplit, avec même une annulation de cette différence (ou une inversion) pour le niveau à moitié rempli (ou totalement rempli). mais pour le chrome : De même pour le cuivre : Le remplissage des orbitales correspond aux séries des métaux de transition. Celui des orbitales 4f, à la série des terres rares (lanthanides), et celui des 5f, à la série des actinides. N.B.: États spectroscopiques des atomes Chaque configuration électronique correspond à un état énergétique de l'atome. [...]