Oxygène singulet : "état excité"

[babaz]

Bonjour,

Au vu de ces diagrammes énergétiques, pour quelle raison l'oxygène singulet constitue-t-il l'état excité de l'oxygène ?

Je vous remercie!
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[philou21]

Bonjour,

Au vu de ces diagrammes énergétiques, pour quelle raison l'oxygène singulet constitue-t-il l'état excité de l'oxygène ?

Je vous remercie!

Parce que l'état triplet est l'état fondamental...

[babaz]

Parce que l'état triplet est l'état fondamental...

Pour quelle raison ? La disposition des électrons dans les orbitales moléculaires le met-elle en évidence ?

Merci pour ton aide!

[invite38235eee]

La règle de Hund dit que les électrons s'arrangent de manière à maximiser le spin. C'est pourquoi l'état triplet est plus stable

[A voir en vidéo sur Futura]

[babaz]

La règle de Hund dit que les électrons s'arrangent de manière à maximiser le spin. C'est pourquoi l'état triplet est plus stable

Merci pour ta réponse.

Justifie-t-on cette règle ou l'admet-on comme un postulat ?

Merci encore

[philou21]

...Justifie-t-on cette règle ou l'admet-on comme un postulat ?...

Ce n'est pas un postulat, ça se calcule...
Toutes choses étant égales par ailleurs, la répulsion électronique est plus faible pour un état triplet que pour un état singulet.
C'est du au fait que les électrons sont des fermions et qui s'ils ont le même spin, il ne peuvent pas se trouver au même endroit (en gros...)
La distance interélectronique moyenne pour un état triplet est donc plus élevée que pour un état singulet. La répulsion est donc plus faible.

[HarleyApril]

Bonsoir
La question commençant par "au vu de ses diagrammes énergétiques" il convient de commencer par là.
Tu construis donc le diagramme énergétique et mets les électrons
Tu verras alors que les deux derniers sont à mettre dans deux cases de même énergie.
On met alors un dans chaque case ... la suite dans les posts précédents.

Cordialement

[babaz]

Merci beaucoup pour vos réponses.

La distance interélectronique moyenne pour un état triplet est donc plus élevée que pour un état singulet. La répulsion est donc plus faible.

Si la répulsion électronique est plus faible pour un état triplet, la distance inter-électronique ne devrait-elle pas être plus faible elle aussi ?

.........................
L'image suivante montre, sur des diagrammes, les trois possibilités pour le dioxygène :
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...Sauerstoff.png

Pourquoi le cas où les deux spins des orbitales Π* sont anti-parallèles n'existe-t-il pas a priori (ce schéma ne le mentionne pas...) ?

Je vous remercie

[HarleyApril]

des charges de même signe se repoussent
donc il faut payer (en énergie) pour qu'ils restent proche
(pas toujours bon de raisonner en classique dans ces affaires quantiques)
cordialement

[philou21]

...Si la répulsion électronique est plus faible pour un état triplet, la distance inter-électronique ne devrait-elle pas être plus faible elle aussi ?

En électrostatique la répulsion est entre deux charges de même signe augmente quand la distance diminue.

Pourquoi le cas où les deux spins des orbitales Π* sont anti-parallèles n'existe-t-il pas a priori (ce schéma ne le mentionne pas...) ?

Si... non ?

les microétats possibles sont
+-;0
0;+-
+;+
+;-
-;+
-;-

dans ma notation le ";" sépare les deux orbitales, "+" est pour le spin up et "-" le spin down.

les deux premiers microétats décrivent l'état singulet delta (dégénérescence orbitale de 2)
le troisième et le sixième sont les fonctions triplets pour Ms=1 et Ms=-1
Une combinaison linéaire des 4 et 5 décrit le singulet sigma (dégénérescence orbitale de 1)
tandis que l'autre combinaison linéaire est la troisième fonction du triplet (Ms=0)

[philou21]

des charges de même signe se repoussent
donc il faut payer (en énergie) pour qu'ils restent proche
(pas toujours bon de raisonner en classique dans ces affaires quantiques)
cordialement

Il n'y a rien de non quantique dans ce que tu dis...
l'énergie est bien définie en quantique.
Le potentiel d'interaction utilisé en quantique est le même que celui qu'on utilise en classique.
Un distance moyenne se définie également sans problème.