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Energie des orbitales



  1. #1
    Blizzy

    Question Energie des orbitales

    Bonjour tout le monde,je voudrais un éclaircissement sur cette notion,
    Par exemple si je prend l'atome d'hélium ionisé une fois,il a un seul éléctrons dans son orbitale 1s,j'aurais voulu savoir si l'énergie de cette orbitale est la meme ou est plus faible (si on prend le zéro d'énergie pour le nombre quantique principal=infini) que l'orbitale 1s(pour le meme noyau) avec 2 électrons?
    Si son énergie est plus faible,peut on conclure que le rayon de l'atome sera plus faible?

    -----


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  3. #2
    Coincoin

    Re : Energie des orbitales

    Salut,
    Je dirais que ça dépend si tu prends en compte l'interaction entre les deux électrons ou non...
    Encore une victoire de Canard !

  4. #3
    mariposa

    Re : Energie des orbitales

    Citation Envoyé par Blizzy
    Bonjour tout le monde,je voudrais un éclaircissement sur cette notion,
    Par exemple si je prend l'atome d'hélium ionisé une fois,il a un seul éléctrons dans son orbitale 1s,j'aurais voulu savoir si l'énergie de cette orbitale est la meme ou est plus faible (si on prend le zéro d'énergie pour le nombre quantique principal=infini) que l'orbitale 1s(pour le meme noyau) avec 2 électrons?
    Si son énergie est plus faible,peut on conclure que le rayon de l'atome sera plus faible?
    Oui l'energie de l'orbitale 1s de l'électron est différente selon qu'il y a 1 ou 2 électrons.

    Quand il y a 1 électron c'est la même chose que l'atome d'hydrogène mais avec une charge positive au centre 2+.

    Quand il y a 2 électrons 1 électron voit un champ centre central du aux 2 charges positives du noyau partielllement écranté par la charge négative de l'autre électron. donc cette énergie est beaucoup plus faible.

    Donc enlever un premier électron c'est "facile" enlever le deuxième c'est beaucoup plus difficile!

  5. #4
    pluton35

    Re : Energie des orbitales

    Oui l'energie de l'orbitale 1s de l'électron est différente selon qu'il y a 1 ou 2 électrons.
    t'es sûr de toi? Je croyais qu'une orbitale atomique ne dépendait d'aucune façon du nombre d'éléctron... l'orbitale 1s d'un élément est l'orbitale 1s, vous l'avez déja vu bouger en fonction que l'on mette un ou 2 électrons dessus dans les diagrammes d'énergie ?
    Quand il y a 2 électrons 1 électron voit un champ centre central du aux 2 charges positives du noyau partielllement écranté par la charge négative de l'autre électron. donc cette énergie est beaucoup plus faible.
    Oui l'énergie d'ionisation est bien plus faible mais je crois pas que l'énergie de l'orbitale soit changée elle ?

  6. #5
    mariposa

    Re : Energie des orbitales

    Citation Envoyé par pluton35
    t'es sûr de toi? Je croyais qu'une orbitale atomique ne dépendait d'aucune façon du nombre d'éléctron... l'orbitale 1s d'un élément est l'orbitale 1s, vous l'avez déja vu bouger en fonction que l'on mette un ou 2 électrons dessus dans les diagrammes d'énergie ?

    Oui l'énergie d'ionisation est bien plus faible mais je crois pas que l'énergie de l'orbitale soit changée elle ?
    Par définition l'énergie d'une orbitale c'est l'énergie qu'il faut fournir pour ioniser un atome. Dans cette logique pour ioniser un deuxième électron il faut fournir une énergie plus grande.

    Dans le même esprit l'affinité c'est l'énergie que l'on récupére lorsque un électron est capturé.

    Exemple simple: avec H

    On a H + 13,6 eV = (H+) + 1 electron

    (H+) + 1 électron = H + 13,6 eV

    Et aussi H + 1 électron = (H-) + 0.7 eV

    même raisonnement avec l'Hélium mais je n'ai pas les chiffres.

    Pour completer l'energie de ionisation des orbitales 1s des atomes en fin de classement font plusieurs keV, il faut des rayons X pour les arracher.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    pluton35

    Re : Energie des orbitales

    ok en fait moi je réfléchie à l'inverse de toi, ça revient presque au même. Je m'explique :
    Pour moi 13.6 eV c'est l'énergie de L'OA 1s de l'hydrogène. Qaund il y a un électron dessus, il faut 13.6 eV pour l'enlever (et donc ioniser l'hydrogène), la dessus on est d'accord.
    Par contre quand il y a 2 électrons dessus (H-), moi je dis que L'OA à toujours une énergie de 13.6 eV mais que l'énergie de 1ère ionisation est 12.9 eV (d'après tes chiffres). C'est là qu'on est plus d'accord, car moi je considère que la constante d'écran ne peut pas être inclue dans l'énergie de l'OA qui elle est fixe mais c'est une composante à ajouter en plus. Tu sembles toi si j'ai bien compris l'intégrer dans l'energie de l'OA, c'est bien ça ?
    Donc pour moi l'énergie d'une OA est différente de l'énergie d'ionisation et cette différence c'est la constante d'écran.
    M'enfin on retombe bien sur nos pattes quoi qu'il arrive... C'est juste une question de savoir quelle définition on met derrière les mots.
    N'empêche pour aller un peu plus loin (et dans mon sens ), quand on fait un diagramme d'énergie de (H-), on met bien les 2 électrons sur une OA de 13,6 eV non ? d'où mon raisonnement.

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  10. #7
    mariposa

    Re : Energie des orbitales

    Citation Envoyé par pluton35
    quand on fait un diagramme d'énergie de (H-), on met bien les 2 électrons sur une OA de 13,6 eV non ? d'où mon raisonnement.
    Je comprends bien ton raisonnement.

    Hélas toutes ces questions sont mal tres comprises. Le problème n'est déjà pas clair chez les physiciens, alors chez les chimistes!!

    99,9% des "gens" pensent que pour faire le tableau de mendeleif on remplit les couches de l'atome d'hydrogène en ajoutant 1 électron a chaque fois;

    Les gens en question sont les profs et bien ça fait 99,9% de gens qui se trompent. Les étudiants ne sont pas pres de s'en sortir!!!.

  11. #8
    pluton35

    Smile Re : Energie des orbitales

    Les gens en question sont les profs et bien ça fait 99,9% de gens qui se trompent. Les étudiants ne sont pas pres de s'en sortir!!!.
    ouais faut pas généraliser non plus moi les profs que j'ai eut n'étaient pas si mauvais que ça en tout cas à la fac (avant je peux pas juger).
    Moi je m'étonnais juste que les énergies des orbitales puissent changer en fonction du nombre d'électron, c'est pour moi une chose immuable je vois pas pourquoi elles bougeraient (je ne parle que pour une OA dans un atome). M'enfin bon moi j'arrête d'en parler parce que sinon je vais finir par avoir la tete en citron. Bon week end tout le monde

  12. #9
    deep_turtle

    Re : Energie des orbitales

    Moi je m'étonnais juste que les énergies des orbitales puissent changer en fonction du nombre d'électron, c'est pour moi une chose immuable je vois pas pourquoi elles bougeraient (je ne parle que pour une OA dans un atome)
    Ben si elles "bougent". Le truc c'est que quand on apprend ça, on fait l'hypothèse simplificatrices pour faire comprendre la notion d'orbitale. Peut-être ces hypothèses sont-elles même parfois passées sous silence...

    Mais en fait ce qui devrait te sembler bizarre c'est que l'énergie d'un électron soit la même avec ou sans compagnon, plutôt que le contraire !!

  13. #10
    Blizzy

    Re : Energie des orbitales

    Je vous remercie de vos réponses!
    En tout cas je trouve cela assez intuitif que cette énergie évolue selon le remplissage,dans le meme style je me demande si dans le cas des orbitales p (au nombre de trois) on a aussi cette variation,imaginons que l'on ai 4 éléctrons a placer sur ces orbitales,une d'elle sera donc"saturée",disons que c'est la p(y),est ce que son énergie variera t'elle encore si on ajoute un 5ème électron,celui ci se placant dans une autre orbitale,la p(x) par exemple?
    Pour revenir a ma première question,il y avait encore un point que je voulais éclaircir,avec cette hypothèse de variation de l'énergie de l'orbitale(qui diminue),peut on conclure que par exeple He+ sera plus petit(rayon atomique) que He?
    Merci

  14. #11
    mariposa

    Re : Energie des orbitales

    Citation Envoyé par Blizzy
    Je vous remercie de vos réponses!
    En tout cas je trouve cela assez intuitif que cette énergie évolue selon le remplissage,dans le meme style je me demande si dans le cas des orbitales p (au nombre de trois) on a aussi cette variation,imaginons que l'on ai 4 éléctrons a placer sur ces orbitales,une d'elle sera donc"saturée",disons que c'est la p(y),est ce que son énergie variera t'elle encore si on ajoute un 5ème électron,celui ci se placant dans une autre orbitale,la p(x) par exemple?
    Pour revenir a ma première question,il y avait encore un point que je voulais éclaircir,avec cette hypothèse de variation de l'énergie de l'orbitale(qui diminue),peut on conclure que par exeple He+ sera plus petit(rayon atomique) que He?
    Merci
    OUI pour un même nombre d'électrons quand tu changes l'occupation d'un seul électron toutes les orbitales et niveaux changent. Quand on enlève ou que l'on rajoute un électron c'est encore pire.

    L'idée générale derriière tout ça c'est que 1 électron particulier voit les autres comme une densité continue de charges;Il baigne donc dans un potentiel qui dépend de l'occupation de tous les autres.

  15. #12
    Cindycmo

    Re : Energie des orbitales

    Citation Envoyé par pluton35
    t'es sûr de toi? Je croyais qu'une orbitale atomique ne dépendait d'aucune façon du nombre d'éléctron... l'orbitale 1s d'un élément est l'orbitale 1s, vous l'avez déja vu bouger en fonction que l'on mette un ou 2 électrons dessus dans les diagrammes d'énergie ?
    C'est normal c'est que sur le diagramme dont tu parles ce n'est pas l'energie de l'orbitale mais la valeur des coefficients de normalisation de l'équation de foch attachés aux orbitales ,qui eux ne dependent pas directement du nombre d'electron.
    L'energie de l'orbitale augmente quand on rajoute des electrons a cause de la repulsion electrostatique et des energies d'échanges.

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  17. #13
    pluton35

    Re : Energie des orbitales

    Merci à tous pour m'avoir répondu et m'avoir expliquer tout ça. Je pensais vraiment pas que ces énergies peuvent "bouger"...

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