Quantique

[invite97515d61]

Bonjour,
J'ai une petite question sur un exercice, et je ne suis pas sure de moi. Pouvez vous m'aidez ?

1) On considère l'ion 10Ne-
a) Rappeler la configuration électronique de la couche de valence de cet ion dans son état fondamental et déterminer, en justifiant la méthode utilisée, le terme spectroscopique associé"

Pour moi l'ion dans son état fondamental c'est juste 10Ne
donc sa couche de valence c'est : 2s2 2p6
La couche est complètement pleine donc nombre de spin s=0 donc multiplicité de spin 2s+1 =1
le terme spectroscopique associé est 1S.

b) Différents états excités mettent en cause la promotion d'un électron de la couche de valence vers les orbitales atomique n1p n2d ou n3f ni>=3 peuvent donner lieu à des transitions radiatives.
Déterminer les termes spectroscopiques associés aux configurations de ces 3 types et leurs multiplicités.

Pour chacun de état excité on a une multiplicité de spin = 2s+1 avec s =1 (électron) donc 2s+1 = 2
n1p si n= 3 l=2 terme spectroscopique D
ou l= 1 terme P ou l=0 terme S n2d si n= 4 D l = 3 erme F
ou l= 2 terme D ou l=1 terme P ou l=0 terme S
n3f si n=5 F l= 4 terme G ou l=3 terme F ou l= 2 terme D ou l=1 terme P ou l=0 terme S

Est ce que je dois aller plus loin dans les valeurs de n? et si oui jusque qu'ellles valeurs ? et pourquoi ?
Et ce que jusque la c'est correct ?
Je vous remercie d'avance !!
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[maicon74]

Salut,

Pour commencer, je pense que tu confonds état excité et état ionisé. L'état fondamental de l'ion ₁₀Ne^- n'est pas celui de ₁₀Ne ! La configuration électronique de cet ions se joue donc dans les orbitales supérieures (je pense [Ne]3s¹ ou [Ne]3s⁰3p¹).
Pour le reste je suis désolé mais je ne suis pas encore assez calé pour t'aider...

[philou21]

Bonjour

tout d'abord est-ce bien l'anion Ne^- qui tu as à étudier ?

[invite1d656ca6]

oui c'est bien ça

[A voir en vidéo sur Futura]

[philou21]

Mais le Néon est un gaz noble, je doute que l'anion ait une quelconque stabilité. Quand aux états excités de cet hypothétique anion, ça doit être pire !! non ?

[invite97515d61]

Mais on me demande d'étudier cet ion, j'y suis forcée !

[philou21]

Bon...
C'est très simple : si l'électron est sur une orbitale s le terme est ²S, si il est sur une p le terme est ²P
sur une d le terme est ²D
etc...

[invite97515d61]

Oui mais pour ce qui est de la question b
"b) Différents états excités mettent en cause la promotion d'un électron de la couche de valence vers les orbitales atomique n1p n2d ou n3f ni>=3 peuvent donner lieu à des transitions radiatives.
Déterminer les termes spectroscopiques associés aux configurations de ces 3 types et leurs multiplicités.

Pour chacun de état excité on a une multiplicité de spin = 2s+1 avec s =1 (électron) donc 2s+1 = 2
n1p si n= 3 l=2 terme spectroscopique D
ou l= 1 terme P ou l=0 terme S n2d si n= 4 D l = 3 erme F
ou l= 2 terme D ou l=1 terme P ou l=0 terme S
n3f si n=5 F l= 4 terme G ou l=3 terme F ou l= 2 terme D ou l=1 terme P ou l=0 terme S

Est ce que je dois aller plus loin dans les valeurs de n? et si oui jusque qu'ellles valeurs ? et pourquoi ? "

[philou21]

je ne comprends pas la notation n1, n2 et n3 dans ton énoncé ...

en fait j'ai l'impression qu'on te demande juste quels sont les termes issus des configurations ou l'électron est sur une s, une p, une d ou une f. Peut importe la valeur de n.

Les multiplicités sont donc (multiplicité de spin)*(multiplicité d'orbite)

la multiplicité de spin est de 2 dans tous les cas,
celle d'orbite étant de 1 pour S, 3 pour P, 5 pour D et 7 pour F.

[invite97515d61]

Moi ne plus je vois pas trop. Merci

Mais par contre j'ai un petit doute maintenant parce exempel si on me dit d"tudier les raies pour une orbitale 3p à etat fondamental 3s1

quand on a 3p on a l= 2 ou l=1 ou l=0 donc terme D, P S
et pariel avec 3s ?

Ou alors c'est juste p donc term P
et s don terme S ?

J'hésite maintenant

[invite97515d61]

par exemple pour l'état fondamental de lanion Ne- configuration 3s1 on a le choix entre 3 terme spectroscopique D P S mais on prend le terme de plus basse energie qui est S

Puis on fait les regles de sélection avec les 3 possibilités pour l'orbite 3p et on a juste une possibilité P j=1/2, 3/2 à S 1/2

C'est bien ça ?

[philou21]

quand on a 3p on a l= 2 ou l=1 ou l=0 donc terme D, P S
et pariel avec 3s ?

Non, non, pour p, l=1
pour s, l=0
pour d, l=2
pour f, l=3

[invite97515d61]

ba pourtant pour une orbitale 3p n=3 et l< n non ?

Ba alors dans l'exercice pourquoi il me demande de calculer les raies pour un état qui passe de 3p à létat fondamental puis une autre question pour 4p à l'état fondamental ? c'est idiot alors !ca dépend pas de n !
on aura les meme raies et les meme ecarts de raies

[philou21]

ba pourtant pour une orbitale 3p n=3 et l< n non ?

non, pour n=3 on a l=0, 1 ou 2 c'est à dire des orbitales s (l=0), p (l=1) ou d (l=2)

donc 3p veut dire n=3 et l=1

Ba alors dans l'exercice pourquoi il me demande de calculer les raies pour un état qui passe de 3p à létat fondamental puis une autre question pour 4p à l'état fondamental ? c'est idiot alors !ca dépend pas de n !
on aura les meme raies et les même écarts de raies

Le terme correspondant à la conf 3s¹ est ²S soit un état ²S_1/2

les termes correspondant aux conf 3p¹ et 4p¹ se nomment tout deux ²P mais ils n'ont pas la même énergie bien sûr. Si on tient compte du couplage spin orbite un terme ²P se scindera en deux états suivant la valeur de J : ²P_3/2 et ²P_1/2

[invite97515d61]

Oui donc les raies pour une orbitale 3p ou 4 p a etat fondamenta S seront les memes de 2P1/2 à 2S1/2 et 2P13/2 à 2S 1/2

Je sui d'accord que si les energies sont différentes puique E depend de 1/n^2

Mais en ce qui concerne les écarts entre les raies que ce soit pour les orbitales 3p et 4p ce seront les memes puisque ca depend de j l et s ( et la constante de couplage) ?

[philou21]

Oui donc les raies pour une orbitale 3p ou 4 p a etat fondamenta S seront les memes de 2P1/2 à 2S1/2 et 2P13/2 à 2S 1/2

Je sui d'accord que si les energies sont différentes puique E depend de 1/n^2

Mais en ce qui concerne les écarts entre les raies que ce soit pour les orbitales 3p et 4p ce seront les memes puisque ca depend de j l et s ( et la constante de couplage) ?

Oui les énergies seront différentes on aura un doublet de ²P (issu de 3p¹) vers ²S et un autre doublet dû aux transitions ²P (issu de 4p¹) vers ²S

maintenant si quand tu parles des écarts entre les raies tu fais référence à l'écart dans un doublet (ie ²P_3/2 ->²S_1/2 et ²P_1/2 -> ²S_1/2) alors non, les écarts dans les deux doublets seront différents puisque la constante de couplage spin-orbite dépend de n ( en 1/n⁴ si mes souvenirs sont bon mais je ne garantie rien !)

[invite97515d61]

Ah oui j'avais oublié que la constante dépendais de n !!

Merci beaucoup pour ces explications !!!!

[philou21]

de rien, you are welcome...
par contre si peux te renseigner sur le pourquoi du choix de l'anion Ne- ça m'intéresserais