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Lien entre taille et polarisation




  1. #1
    Nicowwww

    Lien entre taille et polarisation

    Bonjour, j'ai un soucis de compréhension.

    Si on compare seulement les lignes 1 et 17 du tableau périodique, les alcalins sont "plus gros" que les halogènes.
    On parle de probabilité et d'OA mais il me semble juste de dire que plus il y'a d’électrons sur un sous couche donnée, plus ils sont attirés par le noyaux et donc sur une même période la taille diminue de gauche à droite.
    Donc l'halogène d'une ligne est plus petit que l’alcalin de la même ligne.

    Plus une espèce est petite et chargée, plus elle polarisante
    Plus une espèce est grosse plus elle polarisable

    Les alcalins sont réducteurs et ils ont facilement tendance à cédé un électron pour devenir des cations stables
    Les halogènes sont oxydants et ils ont facilement tendance à capter un électron pour devenir des anions stables

    Cependant, un cation est "plus petit" que son atome d'origine (force électrostatique attractive électrons-noyau augmente)
    et un anion est "plus gros"

    Mon problème : les alcalins sont "gros" en tant qu'atome mais petit en tant que cation
    et les halogènes plus "petits" en tant qu'atome mais plus gros en tant qu’anion

    Je sens avoir manqué quelque chose...
    Pouvez-vous m'aider à y voir plus clair svp

    -----


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  3. #2
    Resartus

    Re : Lien entre taille et polarisation

    Bonjour,
    Il existe un modèle relativement simple qui explique tout cela, c'est le modèle de slater.
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Règle_de_Slater

    En gros, un électron périphérique tourne autour d'un noyau écranté par les électrons de la même couche et des couches plus internes qui diminuent la charge positive visible par cet électron (charge effective Zeff). Et le rayon d'une couche donnée va être inversement proportionnel à la charge nucléaire vue (varie comme n²/Zeff)

    Ainsi un cation sera toujours plus petit que l'atome dont il est issu : la charge ressentie par l'électron le plus périphérique présent est toujours un peu plus forte (puisque il n'est plus écranté par l'électron disparu de la même couche) voire nettement plus forte, quand l'électron disparu était le dernier d'une couche supérieure, et qu'on change en plus de niveau, comme pour les alcalins)

    En sens inverse, l'électron additionnel d'un anion va percevoir une charge très faible, s'il vient sur une couche déjà occupée, voire nulle si la charge du noyau a été entièrement occultée : ainsi il ne peut pas y avoir d'anion stable pour les gaz nobles.
    Dernière modification par Resartus ; 14/06/2018 à 07h53.
    Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast

  4. #3
    Nicowwww

    Re : Lien entre taille et polarisation

    Bonjour, je pense avoir compris pour les cations et anions, je me suis fait un schéma qui n'est pas forcément représentatif de la réalité mais qui m'aide à m'en rappeler: sur mon schéma un atome électriquement neutre a chaque électrons reliés par une flèche "électrostatique attractive" à un proton du noyau. Quand j'"enlève" un électrons, ceux qui restent sont reliés individuellement à plus d'un proton chaque uns et se "rapprochent" du noyau. Et quand je "rajoute" un électron les fléchés se repartissent et un proton relie plusieurs électrons donc ils s'éloignent. De plus comme la taille de l'atome varie en n²/Zeff ça me permet de me rappeler que la taille augmente quand n augmente et diminue quand Z augmente à n constant.

    Ma question porte plus sur la polarisabilité, est il vrai de dire que les halogènes (plus petits) sont plus polarisants que les alcalins ? Et que les alcalins (plus gros) sont plus polarisables que les halogènes ?

    Il est précisé dans mon cours que :
    "Plus une espèce est petite et chargée, plus elle sera polarisante." et "Plus une espèce est grosse, plus elle sera polarisable."

    Donc les cations sont polarisants et les anions polarisables
    Mais les cations proviennent de "GROS" alcalins et les anions de "PETITS" halogènes... d’où mon problème
    Dernière modification par Nicowwww ; 15/06/2018 à 04h42.


  5. #4
    Resartus

    Re : Lien entre taille et polarisation

    Bonjour,
    Sous réserve que j'ai bien compris, vous vous étonnez, par exemple qu'un halogène comme le Chlore soit plus polarisable que le Rubidium ou même le Cesium?

    C'est que la polarisabilité est la capacité du nuage électronique total à se déformer sous l'effet d'un champ électrique. Comme le chlore a 7 fois plus d'électrons périphériques, et que ceux-ci sont les plus polarisables, cela compense largement le rayon plus grand et le nombre plus élevé d'électrons intérieurs du Cesium. Mais je ne crois pas qu'il existe de calcul simple pour retrouver les résultats expérimentaux. Il vaut mieux se référer aux tables
    Dernière modification par Resartus ; 15/06/2018 à 09h16.
    Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast

  6. #5
    Nicowwww

    Re : Lien entre taille et polarisation

    Bonjour,

    Je crois que je suis en train de m'embrouiller...je pensais :
    Atome petit = polariSANT
    Atome gros = PolariSABLE

    Cation = petit
    Anion = Gros

    Halogène d'une période = plus petit que l’alcalin de la même période donc Halogene = polariSANT
    Images attachées Images attachées

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

    Re : Lien entre taille et polarisation

    Euh vous dites que les électrons de valence sont les plus polarisables donc même si un halogène est plus petit qu'un alcalin, un halogène est plus polarisable ?

  9. #7
    Resartus

    Re : Lien entre taille et polarisation

    Bonjour,

    Le "pouvoir polarisant" est la capacité d'un ion à créer un champ électrique. Il ne dépend que de la charge de l'ion, et de la distance à laquelle l'atome voisin pourra s'approcher. Plus l'ion est petit, et plus les voisins pourront s'approcher et être polarisés.
    Mais la charge joue un rôle essentiel : un alcalinoterreux 2+ sera beaucoup plus polarisant qu'un alcalin +,...

    Du coté de la polarisabilité, les électrons seront d'autant plus sensibles à un champ électrique externe qu'ils sont loin du noyau. Plus il y a d'électrons périphériques et plus ils sont éloignés, et plus l'atome est polarisable.
    Mais tous les électrons contribuent, et le bilan global quand on compare deux atomes quelconques n'a pas de règle simple, car il doit prendre en compte le nombre et les distances moyennes des électrons de tous les niveaux. Ce qu'on constate expérimentalement, c'est que l'effet du nombre plus grand d'électrons externes suffit au chlore pour compenser un rayon moyen plus faible que pour le césium, alors que cela ne suffit pas dans le cas du fluor comparé au rubidium
    Dernière modification par Resartus ; 15/06/2018 à 13h30.
    Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast

  10. Publicité
  11. #8
    Nicowwww

    Re : Lien entre taille et polarisation

    Bonjour,
    merci, c'est très clair.

    Une autre question, dans une liaison covalente polarisée avec un halogène et atome électropositif, est-ce que l''effet inductif attracteur de l’halogène veut dire qu'il est polarisant ? Vu qu'il attire les électrons ?

  12. #9
    Nicowwww

    Unhappy Re : Lien entre taille et polarisation

    ce schéma semble indiquer le contraire ...:'(

    liaison pola.JPG

  13. #10
    Nicowwww

    Re : Lien entre taille et polarisation

    Pourquoi HCl ne fait pas de liaison H ?

    hcl.JPG

    Capture hcl.JPG

    Alors que :

    cours Lh.JPG

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