Etat fondamental

[inviteae891e6a]

Bonjour, j'ai dans mon cours cette phrase :

" A l'état fondamental un atome se trouve dans son état énergétique le plus stable correspondant à l'énergie la plus basse.
Tout état d'énergie supérieur à celle des états fondamentaux est un état excité"

Je souhaiterai savoir si l'état d'énergie supérieur considéré comme excité corresponderait uniquement aux anions ("supérieur, donc pour moi avec une charge supplémentaire) ou également aux cations... Ou a aucun des deux, si je me trompe éclariez moi svp.
Merci par avance
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[moco]

Bonjour,
Etre excité ne signifie pas avoir une charge supplémentaire ! Non cela signifie avoir reçu de l'énergie.
Pour un atome, un état excité est un état où l'électron a reçu assez d'énergie pour passer sur une orbitale plus élevée, et donc pour être en moyenne un peu plus éloigné du noyau que dans l'état fondamental. Il existe un grand nombre d'états excités pour un atome, tous correspondant à une orbitale l'électron est en moyenne plus éloigné du noyau que dans l'état fondamental.
Il est évident que si tu fournis assez d'énergie à ton atome, tu finiras par éjecter l'électron de l'atome, qui deviendra alors un cation. Mais comme l'électron est éjecté hors de portée du noyau, on ne parle pas d'état excité, mais d'état ionisé.

[inviteae891e6a]

D'accord, merci, je comprends pourquoi le cation n'est pas un état excité. Mais qu'en est t'il de l'anion ?

j'ai trouvé cette citation dans un topic traitant du meme sujet : "J'avais pour souvenir que le premier état excité d'un atome était souvent toujours dans la même configuration électronique (celle du fondamental) mais avec un arrangement différent des électrons, non ?"... Mais ensuite http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post2764606 "1s2 2s1 2p1", dans ce post la personne a ajouté un éléctron et considère ça comme un état excité.
On peut donc se dire que état d'excitation = meme configuration éléctronique avec réarrangement des électrons pour dépasser la couche n ET/OU ajout d'électron (anion) jusqu'à atteindre une nouvelle couche n ?

merci

[Resartus]

bonjour,
La phrase que vous citez ne se référait pas aux changements de niveau électronique, mais au fait que, pour un même remplissage des niveaux,
il peut y avoir des légères différences d'énergie dues aux configurations des spins des électrons. C'est indiqué par des indices en plus dans la configuration. Mais cela ne vous sera utile que si vous devez faire de la spectrométrie.

Sinon, on aurait pu en effet considérer que le niveau obtenu en rajoutant un électron à un atome neutre fait partie des états "excités".

Mais en fait l'énergie correspondant à un tel niveau (qu'on connait en chimie sous le nom d'affinité électronique), est généralement négative, c'est à dire qu'un tel anion dans le vide est plus stable que le fondamental. Mais cela ne dure pas longtemps quand il y a des voisins...

Et les conditions d'obtention ne sont pas les mêmes : il faut bombarder par des faisceaux d'électrons pour les obtenir (et un photon emportant l'excès d'énergie est alors émis), alors qu'on peut obtenir les niveaux excités usuels par capture d'un photon.

C'est pour cela qu'en général on ne les compte pas dans la catégorie "état excité"

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteae891e6a]

Je vois, mais alors que considéré comme un état excité ? Si j'ai bien compris ni les anions ni les cations ne doivent etre considéré comme tel, est ce que l'état excité est la meme configuration éléctronique avec réarangement des élétrons ? un peu comme décrit ici http://forums.futura-sciences.com/ch...ml#post4174479 où le remplissage est différent pour les configurations de spins (comme tu l'as dit?)

[Resartus]

Bonjour,
Oui, c'est bien cela : à moins qu'il ne s'agisse de spectrométrie approfondie (mais je pense que tu n'en es pas encore là), on peut oublier les états des spins.

Un état excité va alors simplement correspondre à une formule électronique avec un (ou plusieurs) électrons sur des niveaux plus élevés que l'état fondamental
Par exemple état fondamental Lithium : 1s2 2s1 : états excités possibles : 1s1 2s2 ou 1s2 3s1, ou 1s1 2s1 2p1, voire 1s2 10s1... (cas où un seul électron est excité)
On peut bien sûr avoir aussi des cas où plusieurs électrons sont excités : 1s1, 3s2 ou 1s1, 2p1 3s1, etc, mais ils sont beaucoup plus difficiles à obtenir

[inviteae891e6a]

Ok, merci beaucoup pour cet exemple détaillé ! Une dernière question : par exemple pour Ti, sa forme de base est d'après mon cours [Ar] 4s2 3d2. Est ce que l'une de ses formes excité peut etre 3d4 ? Ou est ce l'inverse ? Merci

[Resartus]

Bonjour,

Oui, l'état 3d4* est bien un état possible (excité, puisque on sait que le fondamental est le 4s2 3d2. Donc toute configuration autre sera supérieure en énergie)


* On peut aussi l'écrire 4s0 3d4, si on veut éviter toute ambiguïté

[inviteae891e6a]

D'accord, merci beaucoup