Le Scandium Z=21

[Fajan]

Bonjour,

Je me pose une question sur la configuration électronique du Scandium.

Ses électrons de valences sont

Or on m'a toujours dit que l'orbitale 4s était moins énergétique que la 3d.

J'ai calculé ce que ressentait comme charge effective un électron 3d ou un électron 4s selon les regles de Slaters et je trouve la même valeur : 3, je suppose donc qu'en réalité il ne doit pas y avoir une grande différence d'énergie entre l'orbitale 3d et 4s, mais qu'est ce qui pousse les électrons à aller en 4s au lieu de 3d?

Car 3d est plus proche du noyau que la 4s

merci
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[moco]

Ce que tu dis peut être généralisé à bien d'autres atomes voisins. les deux couches 4s et 3d ont des énergies très proches les unes des autres. Et l'expérience montre que la plus haute est tantôt la 4s et tantôt la 3d. Cela varie d'un atome à l'autre. A ma connaissance on n'arrive pas bien à l'explliquer. On constate. C'est tout.

[Fajan]

Je vais essayer de me renseigner la dessus, parceque ce phénomène m'intrigue

[Fajan]

Je viens de trouver une réponse qui semble etre pertinante.

D'après une équipe de théoricien de la KUL en Belgique, il semblerait que les énergies de 4s et 3d doivent être calculée en fonction des remplissages des autres orbitales.

De plus ils ajoutentent que l'orbitale 3d est plus proche du noyau que 4s et que la répulsion entre deux électrons 3d est bien plus forte que entre deux électrons 4s plus loins.

Ils exempliquent que le cout pour transferer un électron de 4s à 3d n'est pas favorable du fait que l'on augmente alors les énergies des deux orbitales à cause des répulsions électrostatique.
Toutes fois si l'on fait un cation chargé 2+, on adoptera la configuration 4s0 3d1 (pour la scandium) car en enlevant deux électrons , la charge effectivé augmente et fait descendre les deux niveaux en énergie, mais 3d ce trouve alors beaucoup plus bas en énergie que 4s!

Cette explication a l'air d'etre assez bonne, je vais continuer mes recherches pour voir si je trouve d'autre information sur ces anomalies du tableau périodique

[A voir en vidéo sur Futura]

[DonPanic]

Slu
Avec un navigateur bardé des extensions idoines, la réponse est peut-être là