3. Structure électronique de la matière Flashcards
atome
- composé d’un noyau et des électrons
- émet une énergie mesurable et quantifiable
Noyau
-Par approximation, il est fixe (ne bouge pas)
Electrons
-Deux mouvements:
-orbital
-intreseque
-Se comporte comme une onde (peut-être observé)
λ=h/m*v
-Fonction d’onde: attribuer à chaque électron (non mesurable
Ψ(x,y,z,t)
Densité électronique
-Mesurable
-Probabilité de trouver un électron à un point (x,y,z) dans le temps (t)
Ψ^2(x,y,z)
-caractérisé par 4 nombre quantiques
4 nombres quantiques
n—principale—N*
l-angulaire–[0; n-1]-sous-couches
m—magnétique—(-l;0;+l)
s—spin—-(-1/2, +1/2)
orbitale
-Zone dans laquelle la probabilité de trouver un électron est élevée
-Espace à disposition aux électrons
-Défini par 3 nombre quantiques
2n^2
orbitale
Nombre quantiques
n——–taille (distance) de l’orbitale
l———forme de l’orbitale
m——-l’orientation de l’orbitale
s——- sens de rotation de l’électron
représentation graphique selon l’angulaire (l) et noms
- l=0——–sphère——orbitale-s
- l=1——haltère ou 8—orbitale-p
- l=2———-plusieurs lobes-d
- l=3———–plusieurs lobes-f
Configuration électronique
principe d’exclusion de Pauli
- 2 électrons de même atomes, ne peuvent pas avoir les 4 même nombres quantique
- -> une orbital contient au maximum 2 électron de spin opposé
Configuration électronique
Règle de Hund
- les électrons occupent un maximum d’orbitale de manière d’être seuls
- les électrons célibataire occupent des orbitales avec un spin parallèle
Couches
-ensemble d’orbitales ayant le même nombre quantique (n=1,2,…7)
(2n^2 électrons)
Sous-couches
- Ensemble d’orbitales ayant le même nombre n et l
- contient 2l+1 orbitales
- contient 4l+2 électrons
Energie des sous-couches
Hydrogène:
-énergie croissant // à l’ordre croissant nombre quantique n
Autres éléments:
-énergie augmente:
1. dans l’ordre croissant n
2. Lorsque n+l sont égaux, c’est dans l’ordre croissant de n
Règle de Klechkowski
-donne l’ordre de remplissage des sous-couches
moyen mnémotechnique
Simplification de l’ordre de remplissage
- Electrons internes (non impliqué dans les réactions chimiques) sont remplacer par le symbole de gaz rare y correspondant
- Les électrons de valence (impliqué dans les réactions) restent et suivent le symbole du gaz rare
Structure électronique des Cations
-enlève les électrons ayant le plus grand nombre n et le plus petit nombre l
Fe: (Ar) 3d6 4s2————>Fe2+: (Ar) 3d6
classification des sous-couches dans le tableau périodique
- s= alcalins et alcalino-terreux
- p= métalloïde, halogène et gaz rare
- d= métaux de transitions
- f= lanthanides et actinides
Lumière
- onde électromagnétique
- Créé par une onde magnétique et électrique
Onde
- variation qui se propage
- Caractérisé par:
1. Longeur (λ)
2. Fréquence (f)
E= h*ν E(vide)= h*c/ λ Vitesse= λ*ν= c/n
Interprétation
h= constante de planck------ 6.63*10^-34 c = vitesse de la lumière (vide)------3*10^8 m/s ν = fréquence en Hertz-----1/s n= indice de réfraction---- c/V
-Lorsque la fréquence est haute, la longueur est petite et on aura une grande énergie
lumière visible
- Elle n’est pas que blanche
- les couleurs dépendent de l’exposition
- Spectre: [400, 700 nm]
- Blanche pc qu’on l’a absorbé
Absorption de la lumière
-Photon d’énergie est absorbé par un électron (E1) pour gagner de l’énergie et passer à une orbitale d’énergie supérieur (E2)
-Passage de l’état fondamental(E1)—-> Etat excitée (E2)
E1
Emission
-Pour retourner à son orbitale de départ (E1) et retrouver sa stabilité, l’électron va émettre un photon (E)
E= E2-E1
-Passage de l’état excité–> à l’état fondamental
E1>E2
Le spectre de l’atome d’hydrogène
- Les spectres de raie de Lyman, Balmer … caractérisent celui-ci
- Les raies sont créés lors des émissionEn=E1/nombre quantique n
Spectre atomique dans l’UV
- Spectre caractéristique avec plusieurs raies:
- -Chaque atome ou ion ont des nombres élevés d’énergie - utile lorsqu’il faut retrouvé de quel(s) élément(s) ils s’agit
Spectre de rayon X
- Lors de l’absorption, l’atome s’ionise—-IONISATION
- l’électron interne partie rendra l’atome instable
- Pour retrouver sa stabilité, un électron de Valence (sur la couche la plus haute), ira prendre la place de l’électron interne perdu par émission
- Il émettra donc de l’energie
