atomistique

[XENSouma]

salut , je suis etudiante en sup pcsi , et on est arrivé sur le volé de atomistique , et j'ai trouvé là des ambiguités , voila mais quaestions:
1- que représente le nombre mL? (ps je sais les valeurs numériques que prendre )
car si il représente l'orientation de l orbitale dans l'espace alors pourquoi y mettre dedans 6 electrons , alors qui il faut mettre 2 éléctrons au max pour un orbite ?
2-c est quoi le spin ?
3- couche dégénéréé ? dégénérescence ?
4-pourquoi on ne peut avoir plus que deux electrons par case?
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[chris28000]

bonsoir,
1)une orbitale a un moment cinétique de module racine[L(L+1)].h_reduit
elle a pour projection sur l'axe m.h_reduit
pour un l donné on a m entier -L<= m <= L
il y a autant d'orbitale qu'il y a de nombre m
si l= 1 on a m=-1,m=0,m=1 soit trois orbitales.
il y a au maximum deux électrons par orbitale soit 6
2) le spin c'est une sorte de moment cinétique qui permet d'expliquer le comportement dans un champ magnétique.
3) dégenerescence= plusieurs orbitales de même énergie
4)une "case" c'est une orbitale, il y a au plu deux electrons, un de spin 1/2 et l'autre -1/2

[Kiraxel]

2) Le spin c'est une propriété quantique très difficile à comprendre, mais cette petite vidéo l'explique vachement bien avec une analogie https://toutestquantique.fr/spin/
3) Moi, de ce que j'en ai compris, le terme "dégénérescence" désigne le moment ou au moins deux éléments d'atomistique, ayant des niveaux d'énergies différents, chutent au même niveau d'énergie et sont donc moins discernables, plus équivalents. Le contraire, c'est ce qu'on appelle la "levée de dégénérescence".
4) Je crois que la raison profonde c'est le "principe d'exclusion de Pauli". S'il y avait plus de deux électrons par case, certains électrons pourraient être décrits par les 4 mêmes nombres quantiques, et ça, c'est pô possible.

[chris28000]

2-c est quoi le spin ?

Concernant le spin:
certains atomes, comme l'argent ont une couche externe 5s1. Le nombre L correspondant à s est L=0
donc le moment cinetique est nul, et le moment magnetique orbital est nul aussi, car il est proportionnel.
donc l'atome d'argent ne devrait pas réagir au champ magnetique.
or, il réagit. on nexplique cela en introduisant le concept de spin. on imagine que l'electron tourne sur lui même.

[A voir en vidéo sur Futura]

[XENSouma]

pardon , vous parlez d'energie , vous pourruez m'expliquer davantage là dessus ? comment l'energiese réparti au sein des orbitales et les couches principale?

[chris28000]

A chaque couple (n,L) correspond une valeur d'energie
si on prend l'atome 1s2,2s2,2p6 qui est l'atome du Néon:
s c'est L=0, p c'est L=1

donc 1s c'est n=1 et L=0 :energie =E(1,0) et il n'y a qu'une orbitale (n,L,m)=(1,0,0)

2s c'est n=2,L=0 : energie =E(2,0) et il n'y a qu'une orbitale (n,L,m)=(2,0,0)

2p c'est n=2 et L=1 energie=E(2,1) et il y a 3 orbitales (2,1,-1) (2,1,0) (2,1,1) ces 3 orbitales sont dégénérées;

[chris28000]

A chaque couple (n,L) correspond une valeur d'energie
si on prend l'atome 1s2,2s2,2p6 qui est l'atome du Néon:
s c'est L=0, p c'est L=1

donc 1s c'est n=1 et L=0 :energie =E(1,0) et il n'y a qu'une orbitale (n,L,m)=(1,0,0)

2s c'est n=2,L=0 : energie =E(2,0) et il n'y a qu'une orbitale (n,L,m)=(2,0,0)

2p c'est n=2 et L=1 energie=E(2,1) et il y a 3 orbitales (2,1,-1) (2,1,0) (2,1,1) ces 3 orbitales sont dégénérées;

[XENSouma]

d'accord, donc les orbitales dégénérées , ont la meme valeur d'energie mais pourquoi ce n 'est pas le cas , lors de l'ionisation , en effet nous avons appris en cours que l 'energie d'ionisation diffère d'une case a une autre meme si sont dans meme sous couche , svp comment expliquer cela ?

[Kiraxel]

Ah ça je crois que ce n'est pas correct, normalement si elles sont dans les mêmes sous-couches les énergies d'ionisations devraient être les mêmes, non ?

A moins qu'il y ait quelque chose qui provoque une levée de dégénérescence, comme dans la théorie du champs cristallin, où les 5 orbitales d, de même niveau d'énergie, se scindent en deux sous groupes (celles de symétrie t2g et celles de symétrie eg) de niveaux d'énergie différents.

[chris28000]

l'énergie d'un électron dans une orbitale ne dépend pas seulement de l'attraction qu'exerce sur lui le noyau de l'atome.
les électrons externes ne voient pas le noyau entièrement car ils sont écrantés par les électrons des couches inférieures.
donc il voient une charge Z* (et non la chargeZ)
dons si on retire un premier électron, et bien il peut y avoir des réarrangements des électrons restants et des modification de Z* et donc de l'énergie des électrons restants.

[Kiraxel]

Ah oui si on parle de la différence entre l'énergie de première ionisation, de seconde ionisation etc. alors là oui bien sûr qu'elles doivent être différentes !

[XENSouma]

holaaa! je reviens encore une fois avec une autre question , en fait , j'ai un confusion , est ce qu il y a de difference entrree lelectrons de valence , valence principale et couche de valence ? et dans le cas par exemple où les electrons de valences se trouvent dans des sous couches de nombre quantique principale différent comment je note la couche de valence? je vous remercie enormement .

[chris28000]

La seule chose que je sais, c'est que les électrons de valence sont ceux dont le nombre quantique principal (n) est le plus élevé ou ceux qui appartiennent à des couches en cours de remplissage:
exemple : les trois premières périodes du tableau: couches s ou p
et pour les autres lignes çà peut être la sous couche d:
Fe:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 : d n'est pas remplie