Atome selon schrodinger

[Weasley14]

Bonjour à tous , j'ai une petite question concernant la densité électronique.
Puisqu'il est impossible dez connaitre précisément la position et la vitesse exacte d'un électron à un moment précis , on représente des régions de l'espace où cet atome à une forte probabilité de se trouver , les orbitales atomiques. %Mais on me dit que son onde ne pourra prendre que des frequences qui ne vont pas s'annuler , des valeurs bien précises , or une onde stationnaire présente des noueds ! la fonction d'one s'annule ?
Et concernant les orbitales atomiques , dans les atomes avec plusieurs électrons , l'orbitale spérique avec le nombre quantique l=0 , c'est pour par exemple l'électron valent du llithium et plus on avance horizontalement sur le tableau périodique plus on augmente les couches ? Je ne fais pas très bien le rapprochement..
Est ce que quelqu'un peut m'éclairer ?
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[mach3]

Mais on me dit que son onde ne pourra prendre que des frequences qui ne vont pas s'annuler , des valeurs bien précises , or une onde stationnaire présente des noueds ! la fonction d'one s'annule ?

très perspicace. en effet, c'est une onde qui "s'enroule" autour du noyau atomique (elle se propage dans les limitations imposées par le potentiel électrostatique du noyau) et qui interfère avec elle-même, ne sont donc possibles que les ondes qui ont les paramètres qu'il faut pour ne pas s'annuler. En dehors du mode fondamental (1s), il existe toujours des surfaces (plan, cones ou sphères nodales) où la fonction d'onde s'annule. Ce nombre de surfaces nodales augmente avec n et leur nature (sphère, cone, plan) est modulée par l et m.

m@ch3

[Weasley14]

une fois que l'électron " fait le tour " du noyau , il revient à la meme place mais aux endroits où l'onde présente des noeuds , comment fait-il pour passer ?
Aussi si je représente vraiment très grossièrement le noyau et autour , disons une courbe avec des zigzag , où sont les surfaces nodales ? Je les imaginais plutot comme des plans imaginaires , je ne savais pas qu'ils faisaient partie de l'onde ?

Merci.

[mach3]

une fois que l'électron " fait le tour " du noyau , il revient à la meme place mais aux endroits où l'onde présente des noeuds , comment fait-il pour passer ?

vision trop particulaire de la chose. Si tu vois une onde stationnaire sur une corde, dans un mode harmonique (un ou plusieurs noeuds), tu ne te demandes pas comment l'onde fait pour passer à travers un noeud. C'est pareil pour l'électron qui est l'onde. Après c'est vrai qu'il y a la particularité que le carré de l'amplitude de l'onde électronique correspond à probabilité de présence de l'électron, ce qui empêche de mener l'analogie plus loin. Néanmoins le comportement ondulatoire est indéniable car il explique la quantification des niveaux d'énergies.

Aussi si je représente vraiment très grossièrement le noyau et autour , disons une courbe avec des zigzag , où sont les surfaces nodales ? Je les imaginais plutot comme des plans imaginaires , je ne savais pas qu'ils faisaient partie de l'onde ?

Le mieux c'est que tu regardes les représentations et les graphiques sur des sites comme orbitron ou orbital center :

http://winter.group.shef.ac.uk/orbitron/

http://www.orbitals.com/orb/

m@ch3

[A voir en vidéo sur Futura]

[Weasley14]

Dans le premier lien que tu m'as envoyé , pourquoi sur une meme période , l'orbitale change de forme ? Je ne comprends pas du tout les structures à part pour les sphériques .. Est ce que tu peux m'expliquer en gros , et par exemple pour la 3x , le tout petit jaune et le tout petit blanc représentent quoi ?

[mach3]

Dans le premier lien que tu m'as envoyé , pourquoi sur une meme période , l'orbitale change de forme ? Je ne comprends pas du tout les structures à part pour les sphériques .. Est ce que tu peux m'expliquer en gros

je ne suis pas sur de bien comprendre de quoi tu parles. Tous les atomes possèdent toutes les orbitales possibles (et elles changent très peu de l'un à l'autre, elle deviennent juste plus petites quand on augmente Z), ce qui les différencie, c'est le nombre d'électrons qui occupent ces orbitales et comment ils les occupent. En gros les orbitales sont comme des coquilles vides qui représentent la fonction d'onde d'un électron qui les occuperait.
Selon les nombres quantiques on rencontre différentes formes, à cause des différents noeuds possibles.
On commence par la fondamental qui n'a pas de noeud, la 1s. Ensuite on peut introduire un noeud de plusieurs façons différentes, car on est en 3D.
Sur une corde vibrante il n'y a qu'une seule manière, mais sur par exemple une membrane (comme la surface d'un liquide dans un verre) il y en a plus : on peut avoir des ondes stationnaires concentriques (les ondes vont du centre vers le bord, puis reviennent vers le centre en interférant), donc avec des noeuds circulaires et des ondes stationnaires circulaires (les ondes de propagent en tournant et interfèrent quand elles ont fait le tour), donc avec des noeuds linéaires passant par le centre et il y a ensuite toutes les combinaison possible de concentriques et de circulaires... En 3D on a encore plus de possibilités, on a les ondes stationnaires concentriques (du centre vers le bord, noeuds sphériques) et ondes stationnaires sphériques (noeuds coniques ou plans) qu'on peut décomposer en polaires (d'un "pole" à l'autre) et circulaires (tournant autour de l' "équateur")
Ce n'est pas très facile à expliquer sans avoir un tableau blanc...

m@ch3

[Weasley14]

J'avoue..
Mais si tout les atomes possèdent toutes les orbitales possibles , la taille des orbitales est toujours la meme ?
J'avais en tete que plus le nombre quantique n augmentait , plus l'energie de l''electron augmentait , plus l'orbitale s'eloignait par rappport au noyau et donc plus la taille augmentait. Je débloque complètement ou pas ?

[mach3]

Prenons une orbitale donnée, la 1s. Plus Z est grand, plus il y a de charges dans le noyau, plus les électrons sont attirés et plus la 1s est petite. Cela explique que le long d'une même période, les rayons atomiques diminuent.

Mais si on change de période, on a assez d'électrons pour commencer à remplir les orbitales de la couche au dessus, qui sont plus grande, la 1s est plus petite que la 2s qui est plus petite que la 3s, etc... le long d'une colonne, les rayons atomiques augmentent.

Par rayon atomique il faut évidemment entendre distance à partir de laquelle la densité électronique devient faible.

m@ch3