Architecture moléculaire - La structure électronique de l’atome PDF

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La structure électronique de l’atome...

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Architecture moléculaire :

La structure électronique de l’atome I/ Introduction Dans le modèle de Bohr (ou modèle quantique) l’électron est considéré comme une particule en mouvement ou les électrons s’organisent dans un nuage électronique. Nous envisagerons également une autre façon de décrire l’atome, en considérant l’électron non plus comme une particule, mais comme une onde. L’électron a alors une certaine probabilité de se trouver en un point de l’espace. On parle du « modèle ondulatoire ».

II/ Modèle atomique de Bohr (ou quantique) D’après ce modèle, l’électron de l’atome d’hydrogène ne gravite autour du noyau que sur certaines orbites circulaires bien déterminées, dont il calcule le rayon, et ou il possède une certaine énergie. Le modèle de Bohr n’est applicable qu’à l’hydrogène et aux hydrogénoïdes (ion obtenu à partir d’un atome auquel on a enlevé tous les électrons sauf un). L’énergie de liaison d’un électron au noyau est fonction d’un nombre entier n, appelé nombre quantique principal et qui correspond au numéro de l’orbite sur laquelle est situé l’électron. On la note En.

Elle est dite « quantifiée » : elle ne peut prendre que certaines valeurs déterminées, appelées « niveaux d’énergie » ou niveaux discrets ».

III/ Modèle ondulatoire de l’atome 1) Introduction L’idée du modèle ondulatoire est qu’un électron peut-être décrit comme une particule, comme dans le paragraphe précédent, ou comme une onde. On doit alors renoncer à attribuer une trajectoire précise à l’électron. On ne peut définir qu’une probabilité qu’il se trouve dans une certaine région de l’espace autour du noyau, à un instant donné (principe d’incertitude de Heisenberg).

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On ne parlera donc lus d’orbite décrite par l’électron autour du noyau, mais d’orbitale atomique – notée OA par la suite en abrégé – à l’intérieur de laquelle l’électron a une très forte probabilité de présence.

2) Notion d’orbitale atomique Une orbitale atomique est un espace, autour du noyau de l’atome, à l’intérieur duquel un électron a une certaine probabilité de se trouver, mais avec une densité de probabilité plus importante à une certaine distance.

3) Nombre quantiques La résolution de l’équation de Shrödinger conduit à des valeurs déterminées de l’énergie E de l’électron et à une orbitale atomique. Chaque orbitale atomique est caractérisée par des nombres quantiques, qui décrivent les propriétés des orbitales en question. De plus chaque orbitale atomique contient au maximum 2 électrons. a. n : nombre quantique principal n est lié à l’énergie de l’électron sur une orbite de rang n. n nombre entier positif. n = 1/2/3/4/5/6  couche électroniques K/L/M/N/O/P. SCHEMA 3

Elles correspondent à la probabilité de présence dans un anneau autour de l’atome. K = la couche la plus proche du noyau, puis L, M, N, O, … La couche remplie la plus éloignée du noyau est la couche externe et les électrons de cette couche sont appelés électrons périphériques. b. l : nombre quantique secondaire 6

l définit la forme de l’orbitale. l nombre entier nul ou positif : 0...