Etat triplet/ Etat singulet

[Doudz]

Bonjour,

j'aurais voulu savoir si un atome ou une molécule dans un état triplet est toujours plus stable qu'une dans un état singulet.

Je sais que pour l'oxygène, l'état triplet (deux atomes dépariés avec spin parallèle) est plus faible en énergie que l'état singulet (deux atomes appariés). Mais est-ce toujours vrai?

Merci pour vos réponses.

[philou21]

La plupart du temps l'état fondamental est singulet...

[Doudz]

Ce qui veut dire qu'un état singulet peut être plus faible en énergie qu'un état singulet ?

Donc lors d'une desexcitation, une molécule peut passer par un état triplet puis un état singulet ?

[CoucouHibou]

Bonjour,

Première question : la réponse est oui.

deuxième question : dans le cas de la phosphorescence par exemple, oui. Il faut cependant savoir que les transition d'un certain état à un état de spin différent est une transition dite « interdite ». Elle se fait difficilement. C'est pour ça que, contrairement à la fluorescence (transition entre états de même multiplicité de spin), la phosphorescence est visible en dehors de toute excitation lumineuse : la durée de vie de l'état excité (triplet par exemple) est très longue du fait de cette difficile transition.

Cordialement,

Hibou

[Spinfoam]

Rien en fait

[mariposa]

Citation:

Posté par philou21

La plupart du temps l'état fondamental est singulet...

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Cà dépend que ce que l'on appelle la plupart du temps.
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Quand on fait un calcul en champ moyen de type hartree-Fock (non polarisé de spin) il y a plus de chance que l'état fondemental soit un état non singulet (cad ne soit pas de spin nul) que le contraire. Et ce d'autant plus que la symétrie soit élevée. C'est la raison pour laquelle les atomes a couches incomplètes obéissent à larégle de Hundt.
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La raison est très simple est que l'interaction électrostatique entre électrons de même spin est plus faible que l'interaction électrostatique entre électron de spins opposés. cela est due à la corrélation d'échange qui découle de l'antisymétrie par permutation des fonctions d'onde.
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Seulement à ce schéma de base il y a deux catégories de modulation a apporter (pour les systèmes a petits nombres d'électrons):
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1- La configuration géométrique d'équilibre des atomes d'une molécule est dicté par le potentiel effectif d'interaction qui est tout simplement l'énergie électronique (approximation de Born-Oppeiheimer) totale paramétré par la configuration R (qui est donc un vecteur). Cela veut dire qu'a chaque état électronique correspond une géométrie d'équilibre. Cela veut dire qu'un état singulet peut devenir l'état fondamental parce qu'il minise l'énergie totale de la molécule et non pas pas la seule énergie électronique.
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2- Même a distances R fixée on peut avoir des inversions relativement au schéma Harthree-Fock. En effet pour tenir compte du problème à N corps en termes d'interactions de configurations il se peut que la prise en compte de la polarisation mutuelle des électrons transforme un état singulet excité (dans le schéma de Harthree-Fock) en état fondamental du système réel.
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En bref pour connaitre l'état fondamantal d'un système à petits nombres d'électrons (atomes ou molécules) il faut explorer l'espace de configurations R ainsi que traiter correstement le problème à N corps.
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On note que du point de vue pragmatique des chimistes les atomes s'organisent la plupart du temps selon la formation de paires d'électrons, donc de singulets, dont le role est de minimiser (en valeur algébrique) l'inteeraction effective entre atomes.