Energie d'orbitales

[invite234d9cdb]

Bonsoir !

Selon l'ordre de remplissage on remplit d'abord l'orbitale 3p, 4s puis l'orbitale 3d.

Pourquoi 4s avant 3d ? Parce que les électrons de la 4s ont un pouvoir de pénetration supérieur à celui de l'orbitale 3d.
Et plus le pouvoir de pénétration d'une orbitale est élevé, plus son énergie est basse. Donc 4s avant 3d


J'accepte sans broncher, mais alors j'ai une question : si les électrons de la 3d occupe un niveau plus énergétique que la 4s, pourquoi ce ne sont pas des éléctrons de valence ?
J'entends par là que si on ionise l'atome, logiquement ce sont les électrons qui ont l'énergie la plus élevée (donc qui sont le plus loin du noyau) qui vont se barrer. Donc ici d'abord ceux de la 3d et puis de la 4s...

Pourtant on nous apprend que les 1ers e- qui vont se barrer en cas de ionisation sont ceux des orbitales associées au nombre quantique n le plus élevé. Donc ici 4s...



Encore un paradoxe quantique ?
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[oursgenial]

Ce sont les électrons de valence tant que les orbitales 3d ne sont pas remplies. 25Mn peut avoir la valence +7 corrspondant à la perte (virtuelle) de 7 électrons.
Dès que les orbitales 3d sont remplies, elles sont stables. ^Je suis conscient que mon explication est probablement un peu simpliste.

[invite234d9cdb]

Mais quand les orbitales 3d seront remplies, je ne vois pas ce que ça change : les électrons de valance seront toujours ceux de 4s -_-

[oursgenial]

Tu commences par 4s ( K, Ca), tu continues par 3d (Sc,...)Arrivé à Zn, les 3d sont remplies. il y a les électrons 4s d'où la valence 2 du Zn, Tu continues avec Ga ( val 3)

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite234d9cdb]

Euh oui..
Tous les élements de transition de la période 4 ont une valence de 2 ?

Mais sinon je ne comprends toujours pas pourquoi si les électrons de la 3d sont plus loin du noyau car moins énergétiques que ceux de la 4s, pourquoi si je tente d'ioniser un atome possédant comme configuration 4s² 3d^1, ce sont les électrons de la 4s qui vont partir les premiers alors que pourtant ils sont plus tenus par l'atome !!!

[invite4e110d30]

Dans l'atome isolé, les orbitales 3d sont plus basses en energie que les 4s donc plus difficillement ionisable, plus quelque chose est energetique et plus il aura tendance à vouloir liberer son energie. Cependant les 4s sont occupés avant les 3d car leur occupation stabilise plus l'atome, si l'electron à le choix il prefera une 4s qu'une 3d car les repulsions electroniques sont minimisés.

[invite234d9cdb]

Donc ce n'est pas parce que la 4s a un pouvoir de pénétration plus grand qu'on la remplit d'abord ? C'est parce que les répulsions électroniques sont moins fortes en 4s qu'en 3d : pourrais tu déveloper ?

[invite4e110d30]

Non le pouvoir de penetration, tout comme le blindage ou pauli ca presente des règles de construction théoriques qui marchent pour les cas simple mais dans les cas dont tu parles l'energie des 4s est superieur aux 3d mais elles sont quand même suffisament proche pour que la competition soit possible et que le système se stabilise mais c'est pas toujours vrai par exemple le cuivre en fait exeption comme d'autres....par contre si tu prend le même système en cationique les orbitales seront beaucoup plus distantes et cet effet disparait.

Alors maintenant tout ca c'est des données experimentales tirées de la spectroscopie donc à priori ca represente la réalité , après pour l'expliquer c'est loin des competences actuelles de la meca Q. En général les gens du quantique se la joue pas mal pour les sytèmes a un electrons mais des qu'on passe à plusieurs ca devient mathematiquement pratiquement impossible sans faire 1 milliards d'approximations.

[invite234d9cdb]

Si je me contente de retenir que en gros l'énergie des orbitales 4s est plus grande que les 3d mais qu'on remplit néanmoins d'abord la 4s, tu crois que ça ira ?

[invite4e110d30]

Si je me contente de retenir que en gros l'énergie des orbitales 4s est plus grande que les 3d mais qu'on remplit néanmoins d'abord la 4s, tu crois que ça ira ?

Si je me contente de retenir que en gros l'énergie des orbitales 4s est plus grande que les 3d mais qu'on remplit néanmoins d'abord la 4s, tu crois que ça ira ?

lol, si c'est pour des exams c'est largement suffisant, après si c'est pour toi ca te regarde.. d'ailleurs je crois pas que beaucoup de monde se pose la question, de toute façon dans les sujets les configurations des elements d sont toujours données car ya pas de règles précise et plein d'exceptions donc ce que t'as dis est vrai que dans les cas où ca marchent.
Y me semble de mémoire qu'yavait une règle pour les elements comme l'or ou le cuivre qui disait qu'une sous couche à moitié pleine ou totalement remplit apporte une stabilité supplémentaire d'où la config 3d10 4s1 du cuivre aulieu de 3d9 4s2.

[invite234d9cdb]

donc ce que t'as dis est vrai que dans les cas où ca marchent.

Ca c'est le genre de phrase qui mérite de passer à la postérité

Bon he bien je vais arreter de trop me poser de questions alors

Merci pour tes réponses ^^