qu’est ce qu’une orbite électronique

[wari]

Bonjour,
J’aimerai savoir qu’est ce qu’une orbite électronique ?
Sur les photos, on voit le noyau puis plusieurs cercles autour de lui, le premier ne peut contenir que 2 et le deuxième 8 , etc.
D’après ce que j’ai compris ce cercle représente une zone dans laquelle l’électron peu exister ! Dans ce cas l’orbite suivant est une autre zone, disque plus grands que le premier, et la troisième orbite c’est un disque plus grands que les deux premiers, etc !
Et l’électron a besoin d’une énergie pour passer du premier disque au deuxième. Dans ce cas je me demande si l’électron se situe à la frontière du premier disque et le deuxième (frontière des deux zone ou domaine)est ce qu’il a besoin d’énergie quand même pour passe du premier au second disque ?
Enfin j’aimerai savoir pour quoi les électrons sur chaque orbite sont agencés par paire !
Exemple oxygène : sur la deuxième orbite pour quoi on a deux paire et deux (individus solitaire) ! ça veut dire quoi les paires ! pour quoi certains électrons sont en paire et d’autres non ! quel est le rôle de ses paires !
Merci beaucoup

[Ewest]

Le truc, c'est qu'en raisonnant avec un modèle de mécanique classique (un électron qui tourne autour du noyau), tu es déjà dans le faux. L'électron n'obéit pas aux règles de la mécanique classique, il faut faire de la mécanique quantique pour essayer de comprendre ce qu'il lui arrive.

On a l'habitude de représenter très schématiquement tout ça (organisation en couches, cases quantiques, spin up/down), mais c'est pour se simplifier la vie.
En réalité, chaque "couche" électronique correspond à ce qu'on appelle une densité de probabilité de présence, c'est à dire que dans une certaine zone de l'espace, l'électron a une certaine probabilité de s'y trouver, il n'a pas une orbite bien définie comme la terre qui tourne autour du soleil par exemple. Pour me détacher du modèle classique qui revient logiquement quand on commence à faire de la mécanique quantique, j'ai toujours imaginé l'électron comme une particule qui "sautait" d'une position à une autre. Le fait est qu'à l'instant t, on ne peut pas savoir où va se trouver un électron.
Pour passer d'une couche à une autre, l'électron doit recevoir une énergie précise, celle correspondant à l'écart énergétique entre ces 2 couches. Il sera plus haut en énergie au final, et la "forme" de sa densité de proba de présence aura changé.

Pour le fait qu'on organise les électrons par pair, ça vient du fait que les 2 particules ne peuvent pas se trouver en même temps dans le même état quantique. On utilise des nombres quantiques (n,l,m) pour caractériser ces électrons. 2 électrons dans ce qu'on appelle la même case quantique ont un n et l identique. Ils ne peuvent donc pas avoir le même m (spin up/down).
Apparier ou non des électrons va dépendre de l'atome / molécule étudié. Si des électrons s'organisent par "paires", c'est juste que celà aboutira à une stabilisation énergétique de l'atome/molécule étudié.

Le fait est que je pense qu'on ne peut pas réellement saisir un peu ces notions quand on a pas fait un peu de mécanique quantique / atomistique. Si tu comprends pas ce que j'ai dit, c'est probablement normal

[moco]

Les électrons se mettent par paires. C'est comme les animaux : ils se groupent par couples, chacun étant d'un sexe différent. On ne dit pas sexe pour les électrons, mais spin. On peut mettre sur chaque orbitale deux électrons de spin différent. Le spin est conventionnellement désigné par une flèche vers le haut pour le premier électron qu'on trouve sur une orbitale, et par une flèche vers le bas pour le 2ème électron.

[curieuxdenature]

D’après ce que j’ai compris ce cercle représente une zone dans laquelle l’électron peu exister ! Dans ce cas l’orbite suivant est une autre zone, disque plus grands que le premier, et la troisième orbite c’est un disque plus grands que les deux premiers, etc !

Bonsoir

pour en rajouter une couche, on utilise plutot le terme 'orbitale' pour le differencier de 'orbite' qui rappelle trop le système solaire.
Une orbitale se visionne mieux en tant que sphère, mais là aussi cela a ses limites, la sphère est appropriée pour les orbitales de type 's' pour les autres ce sont des formes d'ellipsoides qui ne sont pas forcément centrées sur le noyau.
En plus cette délimitation est relativement grossière, comme l'a dit Ewest ce sont des zones de probabilité de présence, si on se contente d'une approximation à 95% on obtient une certaine zone par exemple, et plus on demande de la précison et moins on sait où l'électron se trouve. Donc aucune analogie possible avec le cercle planétaire.