Modèle Quantique De L’Atome Flashcards
Qu’est-ce que le principe d’incertitude d’Heisenberg
- Temps(date)/énergie : Δt.ΔE ≥ h/2.π
- Position/vitesse : Δr.Δp ≥ h/2.π
r distance à un point fixe, p la quantité de mouvement
Montrer que l’incertitude d’Heinsenberg est négligeable en macroscopique
Montrer que l’incertitude d’Heinsenberg est non négligeable en macroscopique
Que peut-on déduire du principe d’incertitude d’Heisenberg ?
La trajectoire n’est pas un modèle adapté pour décrire un électron, on utilise donc une approche probabiliste
Comment décrit-on l’électron en mécanique quantique ?
Il est décrit par une fonction d’onde ψ(M,t), qui n’a pas de sens physique en tant que tel et peut être complexe. Elle contient toute l’information accessible pour l’électron.
Quelles sont les informations physiques données par ψ(M,t)
- |ψ|² est la densité volumique de probabilité de présence en M,t : dP = |ψ|² . dτ. Donc ψ est normée : ∫|ψ|² . dτ = 1
- On appelle densité de charge : ρ = -e.|ψ|²
Que décrit une fonction d’onde non stationnaire ?
Toute fonction d’onde non stationnaire (dépendante de t) décrit un état instable, on ne l’étudiera pas
Qu’est-ce qu’un ion hydrogénoïde ?
Un ion avec un seul électron
Qu’est-ce qu’un ensemble de nombres quantiques ?
C’est un ensemble discret (quantifié)
Qu’est-ce qu’un niveau énergétique dégénéré ?
C’est un niveau énergétique associé à plusieurs fonctions d’ondes
Qu’appelle-t-on orbitales atomiques ?
Les fonctions d’ondes solutions de l’équation de Schrödinger sont appelées orbitales atomiques.
Qu’appelle-t-on nombres quantiques en chimie quantique ?
La résolution de l’équation de Shrödinger fait apparaître trois nombres quantiques (pour un 1 seul électron) : n, l, m_l
Donner la forme (fonctionnelle) d’une orbitale atomique
Qu’est-ce que le nombre quantique principal, dans quoi intervient-il ?
Pourquoi est-il logique que l’énergie soit en -1/n² tandis que le rayon est en n² ?
Car si n augmente, on passe aux couches plus éloignées, donc le rayon augmente, tandis que l’énergie se rapproche de 0 (moins lié car moins proche des protons)
Qu’est-ce que le nombre quantique secondaire, que définit-il ?
Apparait dans les parties angulaire et radiale, notamment dans la forme de l’OA*
Que caractérise n ?
Il caractérise une couche
Qu’est-ce que le nombre quantique magnétique, que définit-il ?
Pour un électron, exprimer dP en fonction de dPr et dPθ,φ en les définissant
Définir la densité de probabilité radiale
Quelles sont les sous-couches associées en fonction des valeurs de l ?
- l=0 : s
- l=1 : p
- l=2 : d
Comment appelle-t-on une surface sur laquelle on a aucune chance de trouver un électron ?
Une surface nodale
Commenter
- pour n=1, on a bien r_1 = a0
- le rayon le plus probable augmente avec n (logique car couche plus grande = plus loin)
- lorsque n augmente, on a une orbitale atomique plus diffuse
- r².R²(r) peut s’annuler pour les orbitales p
Définir la densité de probabilité angulaire
Comment représente-t-on la densité de probabilité angulaire ?
On choisit de représenter, dans la direction (θ, φ), un vecteur OM# dont la norme vaut Y². L’ensemble des points M représente l’aspect angulaire de l’OA. Donc plus la boucle est grande, plus on a de chances de trouver l’électron dans cette direction.
Comment appelle-t-on le signe de la partie angulaire ?
Sa phase
Comment différencie-t-on les orbitales issues de Y>0 et celles issues de Y<0 ?
On en colorie une et on laisse l’autre normale
Dessiner toutes les différentes orbitales pour une sous-couche p
Qu’est-ce qu’un plan nodal ?
Un plan pour lequel la probabilité de présence est nulle en tout point
Donner le plan nodal et le plan d’anti-symétrie
(O,x,y) est un plan d’anti-symétrie et un plan nodal
Dessiner l’orbitale s
Caractériser les différents plans
(O,x,y) est un plan de symétrie
(O,y,z) est un plan d’anti-symétrie nodal
(O,x,z) est un plan d’anti-symétrie nodal
Dessiner toutes les différentes orbitales pour une sous-couche d
Pourquoi a-t-on besoin d’approximation pour traiter un atome de numéro atomique Z ?
Qu’est-ce que l’hypothèse de Born-Oppenheimer ?
Comment s’écrit la fonction d’onde atomique et l’énergie dans l’hypothèse orbitalaire ?
Faux
Représenter simplement l’évolution du rayon en fonction de Z
Qu’est-ce que la règle de Klechkowski ?
Donner par exemple la configuration électronique du fer (Z=26) à l’état fondamental
En utilisant les règles de Klechkowski, Hund et Pauli
Dessiner les spins d’une sous-couche p3 et d’une sous couche p4
Qu’est-ce que le principe d’exclusion de Pauli ?
quantiques*
Qu’appelle-t-on la structure par blocs du tableau périodique ?
