Règle de Hund

[mx6]

Bonsoir,

Je suis en MPSI, on est entrain d'étudier la structure électronique. J'ai bien compris les autres règles, mais celle de Hund.... Pouvez vous m'expliquer ? Car je comprend la définition donnée dans mon cours.

Merci beaucoup,
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[invite38235eee]

Si tu as compris les autres règles, tu sais que selon le principe d'exclusion de Pauli, il ne peut y avoir plus de 2 électrons dans une orbitale.

Et bien, la règle de Hund stipule (en gros) que les électrons préfèrerons être seuls dans leur orbitale, ce qui fait qu'ils vont remplir toutes les orbitales (si elles ont la même énergie) avant de se pairer 2 par deux dans la même orbitale.

Par exemple, si tu as 3 électrons à placer dans les 3 orbitales p, il y en aura un dans chaque et non pas 2 dans une, 1 dans une autre et une orbitale vide.

[invite2114f004]

salut,
Grossièrement, on peut dire que la règle de Hund oblige à remplir les cases quantiques avec un maximum de spin parallèles.

Malheureusement, je n'ai pas la possibilité de dessiner des cases quantiques pour te donner un bon exemple, mais je vais essayer.

si tu prends le Phosphore ayant pour numéro atomique Z=15, tu as la configuration: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
La couche de valence est 3s2 3p3, et on a:
-la case quantique correspondante à 3s2 contient un spin 1/2 et -1/2 (une flèche vers le haut et une vers le bas)
-les trois cases quantiques correspondantes à l'orbitale 3p qui contiennent chacune une flèche vers le haut. (et non pas une première case avec deux flèches en sens opposés et une deuxième avec une flèche vers le haut)

voila, j'espère avoir été claire

PS: Si ca peut t'aider, il faut savoir que les électron qui ne sont pas appariés avec un electron de spin opposé dans une case quantique sont enclin à créer des liaisons.

[mx6]

Oui, ce que je ne comprend pas par exemple si j'ai 3s²4p³ ca devient 3s¹4p⁴

[A voir en vidéo sur Futura]

[mx6]

salut,
Grossièrement, on peut dire que la règle de Hund oblige à remplir les cases quantiques avec un maximum de spin parallèles.

Malheureusement, je n'ai pas la possibilité de dessiner des cases quantiques pour te donner un bon exemple, mais je vais essayer.

si tu prends le Phosphore ayant pour numéro atomique Z=15, tu as la configuration: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
La couche de valence est 3s2 3p3, et on a:
-la case quantique correspondante à 3s2 contient un spin 1/2 et -1/2 (une flèche vers le haut et une vers le bas)
-les trois cases quantiques correspondantes à l'orbitale 3p qui contiennent chacune une flèche vers le haut. (et non pas une première case avec deux flèches en sens opposés et une deuxième avec une flèche vers le haut)

voila, j'espère avoir été claire

PS: Si ca peut t'aider, il faut savoir que les électron qui ne sont pas appariés avec un electron de spin opposé dans une case quantique sont enclin à créer des liaisons.

Oui j'ai compris, désolé j'ai pas lu ton message , on a posté en même temps. Le problème, c'est que mon prof a fait migré un electron de la couche s à p...comme j'ai explicité dans mon post précedant. J'ai bien saisi que si une orbitale n'est pas remplie, alors les electrons occupent une orbitale chacun et sont dans la même direction.

[invite38235eee]

Pour l'exemple que tu mentionnes, je ne suis pas sûr....

par contre, je peux te montrer des exceptions comme:

Le cuivre qui est sensé être 4s²3d⁹, mais qui est: 4s¹3d¹⁰

et le chrome qui est sensé être 4s²3d⁴ mais qui est 4s¹3d⁵

C'est tout simplement parce que c'est stabilisant d'avoir une couche demi-remplie (multiplicité maximale).

[invite2114f004]

Oui, ce que je ne comprend pas par exemple si j'ai 3s²4p³ ca devient 3s¹4p⁴

Hmmm 3s2 4p3 cela m'étonnerai car cela ne respecte pas la règle de Klechkowski.
Tu as un exemple précis?

En revanche ce qui se produit souvent pour certains atomes (notamment le carbone) les orbitales s et p sont si proches énergiquement que les électrons s'organisent comme si S et P étaient une même orbitale. Dans ce système ils respectent d'autant mieux la règle de Hund.

3s2 3p2 : 2 electrons de spin parallèles
3s1 3p3: les 4 électrons sont de spin parallèles.

Ces orbitales sont hybrides de type sp3 et ne se forment généralement que lors de la liaison avec un autre atome.

[invite38235eee]

3s1 3p3: les 4 électrons sont de spin parallèles.

À mentionner qu'il s'agit là d'une configuration excitée

[mx6]

Ok merci (pr mon exemple c'était n'importe quoi ^^ J'ai pas fait attention à l'ordre ) !

Je pense avoir compris, c'est le fait que les atomes préfèrent une couche demi remplie que j'avais pas capté ^^ Merci encore !

[invite2114f004]

Ok merci (pr mon exemple c'était n'importe quoi ^^ J'ai pas fait attention à l'ordre ) !

Je pense avoir compris, c'est le fait que les atomes préfèrent une couche demi remplie que j'avais pas capté ^^ Merci encore !

Exactement. D'ailleurs on peut remarquer qu'une orbitale à moitié remplie correspond à des spin tous parallèles