energie ionisation et slater

[mathier]

bonsoir,
je ne réussis pas à comprendre une correction d'exercice, qq'un pourrait m'aider?

je travaille avec le cobalt Z=27 de configuration électronique
1s2/2s2/2p6/3s2/3p6/4s2/3d7
le cobalt peut donner un ion cobalt Co 2+ en perdant deux électrons.
j'ai calculé à l'aide de la méthode de slater l'énergie orbitaire du 1er electron de la couche 4s arraché soit -15,11eV
puis l'énergie orbitalaire du 2eme electron de la couche 4s arraché soit -17,94eV

je cherche l'énergie d'ionisation de Co en Co2+
donc je cherche l'énergie qu'il faut apporter pour arracher les deux électrons.
je pensais qu'en aportant 15,11eV on arrache le 1er electron et ensuite 17,94 on arrache le second
donc je pensais que la réponse était 15,11+17,94 =33,05eV

mais c'est faux
qu'est ce qui ne va pas dans mon raisonnement ?


mon corrigé indique :
Énergie d’ionisation de Co en Co2+ = (énergie orbitalaire de Co2+) – (énergie orbitalaire de Co)
Ei1 = 0 - (-15,11*2) = 30,22 eV

je ne comprends pas du tout .
pouvez vous m'expliquer?

merci
-----

[moco]

Ton raisonnement a l'air correct.
Il faudrait savoir pourquoi le corrigé part de l'idée qu'il faut deux fois la même énergie pour arracher deux électrons. Peut-être que l'auteur de la correction a raisonné ainsi par paresse de chercher plus loin.

[mathier]

l'auteur du corrigé donne aussi une seconde méthode qui donne le même résultat

Énergie de première ionisation = (énergie orbitalaire de Co+) – (énergie orbitalaire de Co)
Tous les termes d’énergie sont égaux sauf ceux qui concernent les électrons 4s, donc
Ei1 = (-17, 94*1) - (-15,11*2) = 12,28 eV


Énergie de deuxième ionisation = (énergie orbitalaire de Co2+) – (énergie orbitalaire de Co+)
Ei2 = 0 - (-17, 94´1) = 17,94 eV

Énergie d’ionisation de Co en Co2+ = Ei1 +Ei2 = 30,22 eV

[philou21]

l'auteur du corrigé donne aussi une seconde méthode qui donne le même résultat

Énergie de première ionisation = (énergie orbitalaire de Co+) – (énergie orbitalaire de Co)
Tous les termes d’énergie sont égaux sauf ceux qui concernent les électrons 4s, donc
Ei1 = (-17, 94*1) - (-15,11*2) = 12,28 eV


Énergie de deuxième ionisation = (énergie orbitalaire de Co2+) – (énergie orbitalaire de Co+)
Ei2 = 0 - (-17, 94´1) = 17,94 eV

Énergie d’ionisation de Co en Co2+ = Ei1 +Ei2 = 30,22 eV

Bonsoir
oui, ça c'est juste
tu as dû te tromper dans ton énergie de 1re ionisation

[A voir en vidéo sur Futura]

[mathier]

non les valeurs sont bonnes

apparemment quand on calcule l'énergie d'ionisation pour passer de Co à Co2+ on considére que l'on arrache les deux électrons simultanément et donc qu'ils faut apporter 2*15,11 eV

et pas arracher les electrons un par un

merci pour vos réponses même si tout n'est pas clair pour moi ça m'a bien aidé à mieux comprendre

[philou21]

Je viens de relire un peu mieux ton premier post...
oui tu fais une erreur de raisonnement : tu dois toujours faire la différence d'énergie entre l'état final et l'état initial de l'atome.

Tu penses qu'il faut 15.11 ev pour enlever un électron, c'est faux... le deuxième électron va être stabilisé par le départ du premier : son énergie passera de -15.11 à -17.94 ev donc en fait ça ne t'a coûté que 15.11 - (17.94-15.11) ev pour faire partir le premier électron soit 12.28 ev
le deuxième il faudra bien 17.94 puisque son départ ne stabilisera pas les électrons des couches plus profondes qui garderont la même énergie...

[mathier]

ok merci j'ai compris