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déterminer le numéro atomique d'un atome à partir nombres quantiques n, m, l et s



  1. #1
    julie7

    Red face déterminer le numéro atomique d'un atome à partir nombres quantiques n, m, l et s

    Bonjour,
    Les nombres quantiques des électrons célibataires d'un atome ont pour valeur : n=4, l=2, m=1 et s=1/2 . Il faut donner le numéro atomique Z de cet atome.
    Je trouve z=42 en ayant comme config électronniq :1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d4
    Je vois un problème dans mon raisonnement car d'abord mon n=5 mais je ne vois pas comment faire autrement

    Le corrigé donne z=35 mais il n'y a pas d'explications

    Si vous pourriez m'aider un peu, ce serait gentil.
    Bonne soirée

    -----


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  3. #2
    sfnsfn2

    Re : déterminer le numéro atomique d'un atome à partir nombres quantiques n, m, l et s

    bonsoir n=4 la periode 4 l=2 sous couche d m=1 sous couche p s=1/2 moment de spin si on représente tous ça par des cases quantiques l=2 la sous couche d est plein car nous avons la sous p m=1 cette sous couche possède 3 case dont les nombres quantique sont -1,0,+1 chaque é a un spin de +/- 1/2 le numéro quantique du dernier é est m=1 donc les trois cases sont remplies par un é pour chaqu'une le moment de spin sera 3*1/2=3/2 mais nous nous avons que 1/2 si on ajoute pour les case dont m=-1 et m=0 un é de spin -1/2 on obtient m= -1: -1/2+1/2=0 m= 0: -1/2+1/2=0 m=1: 1/2 le totale est bien 1/2 et vous trouvez la configuration de z=35

  4. #3
    julie7

    Re : déterminer le numéro atomique d'un atome à partir nombres quantiques n, m, l et s

    merci ! j'ai compris

    Je ne savais pas que s=1/2 etait en fait la somme du sens de rotation de tous les électrons de la sous couche
    ( d'ailleurs sous couche ou couche électronnique ?)
    Merci encore car je vais comprendre plein d'autres exos grâce à cette technique

  5. #4
    sfnsfn2

    Re : déterminer le numéro atomique d'un atome à partir nombres quantiques n, m, l et s

    on parle de sous couches s, p, d et f les couches sont K n=1,L n=2,M n=3,N n=4,O n=5 .... et chaque couche est constituée par des sous couches la couche k n=1 elle comporte la sous couche s seulement ( 2é) la couche L n=2 elle comporte la sous couche s et p (8 é) ainsi de suite bon courage

  6. #5
    julie7

    Re : déterminer le numéro atomique d'un atome à partir nombres quantiques n, m, l et s

    Merci beaucoup de m'avoir aidée sfnsfn2

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    julie7

    Re : déterminer le numéro atomique d'un atome à partir nombres quantiques n, m, l et s

    Bonjour sfnsfn2
    Sur un autre exercice
    , j'ai voulu appliqué ta technique pour les spins :
    n = 4, l= 1, m = {0,1} et s =+ 1/2

    l=1 donc p
    m= 0,1 donc on remplit py et pz

    La correction donne z =34. On a donc 4 électrons sur les cases quantiques de 4p. Et donc la somme des spins est de : 3*1/2-1/2 = 1 et non pas + 1/2. Donc pourquoi là ta technique ne marche pas ?

    Autre question : quand on a m= x est ce que cela veut dire qu'il y'a 1 électron ou 2 électrons antiparallèles sur la case x ?

    Merci d'avance pour les réponses

    Passez une bonne soirée

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  10. #7
    sfnsfn2

    Re : déterminer le numéro atomique d'un atome à partir nombres quantiques n, m, l et s

    Citation Envoyé par julie7 Voir le message
    Bonjour sfnsfn2 j'ai voulu appliqué ta technique pour les spins :
    bonsoir julie7, lorsqu'il nous donne un s=+-1/2, ça concerne l'électron en question seul c'est à dire son état seulement, indépendant des autres électrons. tous ça veut dire que j'ai fait une bêtise et j'ai confondu la multiplicité de spin avec la configuration. je m'excuse pour cette erreur et malheureusement qu'elle n'a pas été corrigée. n=4 l=1 couche p donc la d est remplie. m=0 et s=+1/2 >>> 4 électrons dans la 4p [Ar]4s2 3d10 4p4 >>>> 34 é . m=1et s=+1/2 >>> 5é [Ar]4s2 3d10 4p5 >>> 35é . m=x cela veut dire la case quantique occupée par un électron. x= -1,0 et 1 selon les règles de remplissage: m=-1 s=+1/2 np1. m=-1 s=-1/2 np4. m=0 s=+1/2 np2. m=0 s=+1/2 np5. m=1 s=+1/2 np3. m=1 s=-1/2 np6. je redit que le moment de spin définit l'électron seul indépendamment des autres électrons. je m'excuse encore. elle est difficile cette soirée, peut être après la pluie. bon nuit
    qui se ressemble s'assemble (Homère)

  11. #8
    mach3

    Re : déterminer le numéro atomique d'un atome à partir nombres quantiques n, m, l et s

    oulala, arrêtons tout de suite les bêtises, vous allez vous embrouiller... quand j'ai des visions d'horreurs comme :

    n=4 la periode 4 l=2 sous couche d m=1 sous couche p
    je ne peux pas m’empêcher d'intervenir pour arrêter les dégâts

    Déjà Z=35 (le brome), n'a pas d'électron qui a pour nombre quantique n=4, l=2, m=1 et s=1/2, il y a forcément une erreur dans l'énoncé. Un électron qui a ces nombres quantiques est bien dans une orbitale 4d (xz (ou yz, pas sur) vu que m=1), orbitale non occupée pour le brome. L'énoncé correct serait n=4, l=1, m=1 et s=1/2, donc un niveau 4p. Reste à voir le remplissage. On vous dit que tous les électrons célibataires de l'atome en question ont ces nombres quantiques, or ces nombres ne peuvent désigner qu'un seul électron (principe de pauli, aucun électron ne peut partager ses nombres quantique avec un autre). Soit on a à faire à un 4p1 soit à un 4p5, comme on rempli m=-1 d'abord, puis m=0, puis m=1 et que le m de cet électron célibataire est 1, alors on a un 4p5, donc c'est le brome, Z=35, [Ar] 3d10 4s2 4p5

    Meme démarche pour n = 4, l= 1, m = {0,1} et s =+ 1/2
    toujours du 4p, mais cette fois 2 électrons célibataires vu que m peut valoir 0 ou 1. vu qu'on rempli m=-1 d'abord, ça fait un doublet dans m=-1 et deux célibataires dans m=0 et m=1, donc c'est le sélénium, Z=34, [Ar] 3d10 4s2 4p4

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  12. #9
    jeanne08

    Re : déterminer le numéro atomique d'un atome à partir nombres quantiques n, m, l et s

    juste une petite question pour mach3 : est ce qu'on remplit les cases quantiques de la sous couche p dans l'ordre m = -1 puis m = 0 puis m = +1 ? cela ne me parait pas évident ...

  13. #10
    mach3

    Re : déterminer le numéro atomique d'un atome à partir nombres quantiques n, m, l et s

    juste une petite question pour mach3 : est ce qu'on remplit les cases quantiques de la sous couche p dans l'ordre m = -1 puis m = 0 puis m = +1 ? cela ne me parait pas évident ...
    à moi non plus car c'est un peu loin maintenant, mais si les réponses sont Z=35 et 34, c'est que le remplissage est fait selon m=-1 puis 0 puis +1, sinon les réponses auraient pu être 31 et 32 respectivement.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  14. #11
    jeanne08

    Re : déterminer le numéro atomique d'un atome à partir nombres quantiques n, m, l et s

    alors à mon avis ... cet exercice n'est pas très clairement posé et on doit admettre plusieurs réponses ...

  15. #12
    sfnsfn2

    Re : déterminer le numéro atomique d'un atome à partir nombres quantiques n, m, l et s

    bonsoir merci pour vos réponses
    qui se ressemble s'assemble (Homère)

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  17. #13
    julie7

    Re : déterminer le numéro atomique d'un atome à partir nombres quantiques n, m, l et s

    Bonjour,
    Merci beaucoup pour les explications !
    Pour ce qui est de l'ordre de remplissage,oui on remplit dans l'ordre m=-1, m=0 et m=1. Peut être car on considère que py a une énergie plus importante que px ? En fait, je ne sais pas pourquoi
    Bonne soirée à vous et encore merci !!

  18. #14
    moco

    Re : déterminer le numéro atomique d'un atome à partir nombres quantiques n, m, l et s

    L'ordre de remplissage dans l'ordre m=-1, m=0, m=1 est arbitraire. Tu aurais aussi pu choisir l'inverse.

  19. #15
    mach3

    Re : déterminer le numéro atomique d'un atome à partir nombres quantiques n, m, l et s

    L'ordre de remplissage dans l'ordre m=-1, m=0, m=1 est arbitraire.
    cela me rassure que ce soit arbitraire, vu que ces cases quantiques sont dégénérées lorsqu'il n'y a pas de champ magnétique présent, je ne voyais pas pourquoi, dans le cas de l'atome libre, on devrait remplir spécifiquement dans cet ordre...
    Ces exercices sont stupides si l'énoncé ne précise pas explicitement l'ordre de remplissage choisi.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

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