structure electronique de l'atome

[hterrolle]

Bonjour,

Je reviens donc sur mes interrogations sur une mdelisation possible e la structure des atomes.

Se post ne concernera(j'espere) que la structure dans l'approche quantique, donc par de positions n'y distance mais que des propabilitées de presence.

Est il possible de considérer que le nuages electronique d'un atome est quelques chose qui voie sa forme se modifier dans le temps ? C'est a dire que le rayon du nuage electronique pourrait tres bien gonfler, se degonfler partiellement ou glabalement(sur toute sa surface).

En fait est ce que l'idée d'un nuage tres elastique est envisageable ?

merci
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[invite021f9bb8]

Bonjour

Je pense qu'il est possible qu'une déformation temporelle soit envisageable puisqu'il peut exister ce que l'on apelle des "dipoles induits" (pas de dipole permanant, mais induit par la présence d'une charge à proximité du nuage électronique).

[invitec336fcef]

Le nuage change dès qu'une perturbation influe sur les niveaux d'énergie. L'étude des niveaux émissifs en spectroscopie montrent clairement qu'on peut passer d'une structure en PI à une structure en forme de poire pour les orbitales, rien qu'en émettant de l'énergie sous forme de photons.

Cordialement.

[mach3]

Est il possible de considérer que le nuages electronique d'un atome est quelques chose qui voie sa forme se modifier dans le temps ? C'est a dire que le rayon du nuage electronique pourrait tres bien gonfler, se degonfler partiellement ou glabalement(sur toute sa surface).

Si l'état est stationnaire et que l'atome est isolé, le nuage de probabilité ne change pas. En revanche les transitions et les interactions avec d'autres atomes peuvent modifier cette forme (soit en formant une liaison, qui consiste en une recombinaison des orbitales, soit par interaction dipole-dipole). Je te conseille de te renseigner sur la LCAO et sur les interactions Debye, Keesom et London, il y a surement un wiki la dessus.

m@ch3

[A voir en vidéo sur Futura]

[hterrolle]

re bonjour,

Jai fait une petit calcul afin de me rendre compte du voume possible d'un atome. Donc en divisant la masse volumique par le nombres d'atome (ombres d'avogadro). Je me sui srendu compte que se volume etait ien superieur a celui de Van Der Wall.

Est ce que cela implique que mais dans un solide les atomes sont tres espacé les uns des autres ?

C'est juste pour confirmation avant d'aller un peut plus loin.

[mach3]

En général dans solide les atomes sont au contact les uns des autres (même dans un liquide d'ailleurs). Cependant l'empilement (qu'il soit ordonné dans solide ou désordonné dans un liquide) laisse forcément des espaces vides. Tu as surement comptabilisé ces espaces vides dans le volume de tes atomes, ce qui explique que tu les trouves plus gros que la normale.

m@ch3

[hterrolle]

merci mach3,

Je vais donc en venir a ma vision de l'atome. Sachant que le nuage electronique varie en fonction des interctions qu'il a avec d'autre atome. Il est surement possible d'imaginer qu'un apport d'energie va aussi modifier se nuages electroniques.

Si j'apporte de l'energie aux atome constituant un solide. La masse volumique de ce solide va être modifié tout autant que son voulme. Cette augmentation d'energie devrait donc modifier la structure de son nuage electronique ?

J'y vais a tatons. Je commence par faire valider mes arguments Pour ensuite proposer quelque chose.

[mach3]

Si j'apporte de l'energie aux atome constituant un solide. La masse volumique de ce solide va être modifié tout autant que son voulme. Cette augmentation d'energie devrait donc modifier la structure de son nuage electronique ?

En fait ce ne sont pas les atomes qui gonflent, mais la place qu'ils prennent. A plus haute température, les atomes seront plus agités. Dans un solide ils bougeront beaucoup plus et beaucoup plus loin de leur position d'équilibre dans le réseau cristallin, ce qui aura pour effet d'élargir ce dernier. Pour préciser chaque atome occupe un site cristallo qui est un puits de potentiel (les atomes entourant un atomes limitant ses mouvements). L'agitation thermique permettant aux atomes de remonter le puits.

Les atomes ne seront pas plus gros, mais leur agitation thermique leur permettra d'être plus éloignés les uns des autres.

A cela s'ajoute un autre phénomène : la présence de lacune, c'est à dire de site cristallo vides. Le nombre de ces lacunes augmentent avec la température (l'agitation thermique des atomes du réseau permettant leur existence), ce qui diminue également la densité

Arrivé à une température assez haute, le solide perd son intégrité (trop de lacunes, atomes trop agités pour rester dans les sites) et fond ou se sublime.

m@ch3

[hterrolle]

Merci Mach3,

J'ai bien aimé le terme de gonflement pour l'atome. Je pense aussi a un possible gonflement, mais un gonflement de la surface du nuage electronique. Mais j'y reviendrais plus loin.

Par contre lorsque tu dis :
"Les atomes ne seront pas plus gros, mais leur agitation thermique leur permettra d'être plus éloignés les uns des autres"

Pour que ces atomes puissent s'éloigner les uns des autres. il faudrait, soit :

1)que la repulsion des charges negatives augmentent (pourtant on a toujours le même nombres d'electrons)
2)que le nuage electronique puisse gonfler. Se qui n'est d'ailleurs pas incompatible avec une augmentation d'activité des electrons. Je veux dire par là, qu'un electron plus actif(energetique) devrait se trouver plus éloigné du noyau (donc deformation et pourqoui pas gonflement). Du coup il y a plus de chance que la repulsion des electron soit plus frequente si qui aurait comme consequence d'eloigné les atome les uns des autres.

est ce qu'il semble correcte, alors, de parler de gonflement du nuage electronique ?

[mach3]

Pour que ces atomes puissent s'éloigner les uns des autres. il faudrait, soit :

1)que la repulsion des charges negatives augmentent (pourtant on a toujours le même nombres d'electrons)

rien à voir! ils bougent plus, donc se cognent les uns aux autres, les colisions augmentant puis entretenant les espaces entre eux. Tu n'a jamais été à un concert de metal? un phénomène très similaire s'y produit. Au départ la foule est compacte, puis vient la musique (il n'est pas question ici de débattre si oui ou non le metal est assimilable à de la musique) et la ça se met à pogoter sévère, il y a d'un seul coup une dilatation de la foule due au fait qu'elle s'agite fortement, les pogoteurs ne cessant de se cogner et de se repousser les uns les autres. Et plus la musique et forte et intense (la température) plus les pogoteurs (les atomes) s'agitent violement, se cognent et se repoussent et plus la foule (le matériau solide) se dilate.

2)que le nuage electronique puisse gonfler. Se qui n'est d'ailleurs pas incompatible avec une augmentation d'activité des electrons. Je veux dire par là, qu'un electron plus actif(energetique) devrait se trouver plus éloigné du noyau (donc deformation et pourqoui pas gonflement). Du coup il y a plus de chance que la repulsion des electron soit plus frequente si qui aurait comme consequence d'eloigné les atome les uns des autres.

Ce qui va suivre est un peu approximatif (les souvenirs du DEA matériaux commencent malheureusement à être distants...) mais ça résume en gros le phénomène :

On ne parle plus vraiment de nuage electronique d'un atome quand on considère un solide moléculaire ou encore un métal, mais on considère les orbitales moléculaires ou les bandes (dans un métal). Dans un métal tout ce passe un peu comme ci on avait des cations métalliques baignés dans une mer d'électrons libres. Pour un réseau de N atomes donnant chacun un electron libre, on se retrouve avec N niveau electronique très rapprochés en énergie et étendus sur l'ensemble du solide, ce qu'on appelle communément une bande. Imaginons un atome excité (gonflé ) dans le tas, il se désexcitera en faisant sauter des electrons libres de quelques niveaux sur la bande. Par la suite, vu l'interaction qu'il existe entre les modes électroniques et les modes vibratoires du réseau, l'energie finira par augmenter l'agitation des atomes du réseau.

En bref et en gros, avant de gonfler, les atomes du réseau devront attendre que le réseau atteigne un mode vibratoire d'énergie suffisamment élevée (Il y a les niveaux electroniques des atomes qu'on subdivise en mode électronique du réseau qu'on subdivise eux-meme en mode vibratoires du réseau...). En conséquence l'augmentation de volume d'un solide avec la température est due à l'agitation des atomes.

Si quelqu'un à le coeur de reprendre rigoureusement ce que je tente d'expliquer maladroitement, je passe la main sans hésiter

m@ch3

[hterrolle]

Salut mach3,

citation :
"En conséquence l'augmentation de volume d'un solide avec la température est due à l'agitation des atomes"

En fait c'est plutot l'agitation des electron(du nuage electronique) qui serait du a l'augmentation du volume du solide. J'ai beaucoup de mal a me representer l'agitation des atomes car cela implique aussi que le noyau soit en mouvement. Hors se noyau est quand même 2000 plus lourd que la somme de tous ces electrons(voir plus si il comporte des neutrons). Donc si il y a mouvement du noyau il ne peut être que tres reduit comparé au mouvement du nuage electronique ?

Mais je vais continuer mon idée principale :

je part donc du principe que le nuage electronique se modifie en fonction de son etat d'energie ( energie total des N electron). Prenons un gaz d'Oxigene, par exemple, que l'on refroidi. Comment le nuage electronique risque t'il de se modifié.

Exemple :
Si il y a refroidissement il y a diminussion d'energie et diminussion du volume du nuage d'electron. Se qui implique que les electrons vont se retrouvéés en moyenne plus proche du noyau. Il s'ensuis donc que l'espace de la couche 2 va se reduire et diminuer l'espace disponible entre chaque electron de cette couche. Les trous electroniques (2 pour l'Oxigene, puisqu'il lui manque 2 electron pour completer sa couche) vont diminuer de taille, jusqua former une couche plus proche du noyau donc une diminission de possibilité de trous. Si maintenant on considere que l'attraction du noyau n'est pas modifié. Cette attraction positive va pouvoir attirer a elle d'autres atome d'Oxigene et du coup former un liquide( atome plus proche les uns des autres).

sa semble plausible ou non ?

[inviteb836950d]

rien à voir! ils bougent plus, donc se cognent les uns aux autres, les colisions augmentant puis entretenant les espaces entre eux. Tu n'a jamais été à un concert de metal? un phénomène très similaire s'y produit. Au départ la foule est compacte, puis vient la musique (il n'est pas question ici de débattre si oui ou non le metal est assimilable à de la musique) et la ça se met à pogoter sévère, il y a d'un seul coup une dilatation de la foule due au fait qu'elle s'agite fortement, les pogoteurs ne cessant de se cogner et de se repousser les uns les autres. Et plus la musique et forte et intense (la température) plus les pogoteurs (les atomes) s'agitent violement, se cognent et se repoussent et plus la foule (le matériau solide) se dilate.

Excellent ! c'est libre de droit ? je peux m'en servir ?

Si quelqu'un à le coeur de reprendre rigoureusement ce que je tente d'expliquer maladroitement, je passe la main sans hésiter
m@ch3

Non, non, t'es très bon ! continue ...

[mach3]

Excellent ! c'est libre de droit ? je peux m'en servir ?

ben vu que j'ai fait la connerie de publier ça 5 minutes après l'avoir inventer pis que j'ai meme pas penser à le mettre dans une enveloppe solo lol

Non, non, t'es très bon ! continue ...

c'est pas ironique j'espère...

En fait c'est plutot l'agitation des electron(du nuage electronique) qui serait du a l'augmentation du volume du solide. J'ai beaucoup de mal a me representer l'agitation des atomes car cela implique aussi que le noyau soit en mouvement. Hors se noyau est quand même 2000 plus lourd que la somme de tous ces electrons(voir plus si il comporte des neutrons). Donc si il y a mouvement du noyau il ne peut être que tres reduit comparé au mouvement du nuage electronique ?

c'est l'ensemble qui bouge, l'atome dans son ensemble qui bouge. Le problème est que des atomes excités (gonflés) vont se désexciter dans le réseau (les niveaux electronique atomiques étant bien plus haut que les modes electronique ou vibratoire du matériaux). Un atome excité dans un solide est instable, il cédera tot ou tard son energie au réseau.

Je me repete si tu chauffes un métal, l'energie va d'abord se stocker dans les modes vibratoires (diminution de la densité) et electroniques (augmentation de la resistivité), ceci bien avant de se stocker dans les atomes eux-memes (différences d'energie atome excité/fondamental >> différences d'energie entre les modes). Donc ce n'est pas l'agitation des electrons dans l'atomes qui fait augmenter le solide volume, mais surtout les modes vibratoires (les electrons libres du réseau sont également plus agités, ils grimpent dans la bande), c'est à dire l'agitation des atomes autour de leur site dans le réseau.

pour les modes de vibration : http://fr.wikipedia.org/wiki/Phonon

pour les modes electroniques : http://fr.wikipedia.org/wiki/Bande_de_valence
http://fr.wikipedia.org/wiki/Bande_interdite
http://fr.wikipedia.org/wiki/Bande_de_conduction

m@ch3

[hterrolle]

salut mach3,

Au fait bravo pour les pogoteurs. J'ai deja participé a cela mais il y a quelques années. )

Je suis d'accord avec toi sur le fait qu'un atome excité ( nuage electronique excité puisque se sont les electrons qui sont excitées) va se dexecitée en cedant de l'energie au reseau. La dessus il n'y a pas de probleme.

par contre :
"Donc ce n'est pas l'agitation des electrons dans l'atomes qui fait augmenter le solide volume, mais surtout les modes vibratoires (les electrons libres du réseau sont également plus agités, ils grimpent dans la bande), c'est à dire l'agitation des atomes autour de leur site dans le réseau"

pourtant dans un solide qui a absorber de l'energie la conduction diminue. ce qui implique qu'il y ait moins d'electron libre. Je me explique cela par une augmentation du volume du nuage electronique. Je m'explique.

Si l'atome voie son energie augmenter cela implique que toutes les couches electronique vont absorber de l'energie. dans se cas la couche inferieur a la couche de conduction va voir sa surface et son vulome augmenter laissant du coup de la place pour que certain electron des couche superieur puisque y être absorber. Se qui aura comme effet de reduire le nombres d'electron libres dans la derniere couche. se qui explique que beaucoup de materiaux perde leur conductivité lorsque qu'il voie lors energie augmenter. Si il y a moins d'electron de liaison et que le volume de l'atome augmente il est facilement comprehensible de la sublimation arrive lorsque tous les lectron libres sont absorber dans la couche inferieur.

Est je ne pense pas que cette representation sooit imcompatible avec les modes vibratoire. Même si pour moi la vibration est plutot un mouvement des electron plutot q'un mouvement du noyau. Rien n'empeche au nuage d'electron de faire varier sa position autour du noyau. C'est l'enssemble du nuage electronique qui bouge créant ainsi de momment dipolaire entre chaque atome. Et ces mouvement dipolaire peuvent tres bien se voir comme une vibration dans un reseau.

[mach3]

les electrons libres du réseau sont également plus agités, ils grimpent dans la bande

cette agitation des électrons dans la bande n'est pas une cause d'augmentation de la resistance avec la température (et c'est d'ailleurs ce phénomène qui diminue la resistance avec la température dans les semi-conducteurs).

Si la conduction baisse c'est à cause de l'interaction entre les électrons et les modes de vibrations (classiquement on parle de collisions entre les phonons et les électrons, les électrons sont ainsi ralentis et le matériau resiste donc au passage du courant). Plus le métal est chaux, plus il y a de modes de vibrations, plus les électrons sont ralentis et la résistance électrique augmente.

pourtant dans un solide qui a absorber de l'energie la conduction diminue. ce qui implique qu'il y ait moins d'electron libre. Je me explique cela par une augmentation du volume du nuage electronique. Je m'explique.

Si l'atome voie son energie augmenter cela implique que toutes les couches electronique vont absorber de l'energie

Tu as interet à donner beaucoup d'energie pour rendre tous les atomes du réseau excités... à mon avis on atteint des températures bien supérieures à la fusion du métal...
C'est le réseau qui stocke l'energie dans un solide quand on chauffe, les atomes n'en stockeraient (au niveau electronique) que lorsqu'on est déjà monté bien haut en énergie dans le réseau.

m@ch3

[hterrolle]

oui mais alors je ne comprends pas comment ont peux parler de stockage d'energie dans les reseaux puisque ces reseaux ne sont autres que les liaisons electroniques. C'est bien ces liaisons qui absorbent l'energie,donc les electrons et par ricoché le nuage electronique.

d'ailleurs cette petite notion de gonflement du nuage electronique pourrait expliquer pourquoi en refroidissant un materiaux il deviendrais conducteur et pourquoi en le chaufant il perd sa conduction.

le gonflement et le degonflement du nuage electronique donne au moins la possibilité d'expliquer pourquoi et comment les composant réagissent a la temperature (a l'apport d'energie plus generalement). La deformation des couches electroniques me semble tout a fait envisageable. Et d'ailleurs le meilleur compromis pour se reprensenter le comportement de se nuages en fonction de son energie.

st ce qu'il serait possible de me donner des elements permetant de modifier ma vision des choses, a savoir que le nuage electronique n'est pas plastique est deformable.

[mach3]

st ce qu'il serait possible de me donner des elements permetant de modifier ma vision des choses, a savoir que le nuage electronique n'est pas plastique est déformable.

Les atomes dans le métal (ou plutôt les ions) sont dans un état stationnaire, et le "gonflement" est quantifié. En gros on passe d'un état "rigide" à un autre, pas très plastique tout ça. Ce qui est plastique par contre c'est l'éloignement entre les atomes.

On peut presque considéré l'atome comme une bille "solide" très agitée. La relation de Heisenberg montre que si on fixe la position d'un atome à l'angstrom près, l'incertitude sur sa vitesse est inférieure à 10cm/s, ce qui fait beaucoup à l'échelle du solide : l'atome est très agité autour de son site cristallo, mais n'en sort pas car il se cogne dans ses voisins, bien agités aussi (pour rappelle si on fixe la position de l'électron à un angström près, l'incertitude de sa vitesse est de l'ordre de c rien à voir en terme d'indétermination). L'atome est donc relativement déterminé (position et trajectoire quasiment définissable).

m@ch3

[hterrolle]

Mais cela n'explique pas vraiment sa structure electronique (nuage d'electron). rien n'empeche donc de dire que le noyau est plutot stable et que seul le nuage est en mouvement. Car se sont les lectron qui ont cette aptitude aux mouvement et non les noyau.

Comment tu explique que si ont augmente la temperature d'un materiaux il deviens moins conducteur. Pour cela il faut bien qu'il y ais moins d'electron libre. Se qui va de soit. Mais dans se cas OU SON PASSE les electrons libre ?

[invitea774bcd7]

Comment tu explique que si ont augmente la temperature d'un materiaux il deviens moins conducteur. Pour cela il faut bien qu'il y ais moins d'electron libre.

Non. Les électrons se cognent plus aux noyaux car ces derniers bougent plus (ils sont freinés par les phonons). La température c'est bel et bien le mouvement des noyaux. Ne t'en déplaise

[hterrolle]

salut guerom00,

esst les electron dans tous cela il font quoi si se sont les noyaux qui son responsable de la temperature. Avant que les atome se mettent en mouvement les uns par rapport aux autres il a fallu que les electron accelere leur mouvement. Je ne voie pas le rapport entre mouvement des noyaux et la temperature (certes il y a une relation mais elle reste limité a l'atome a non a la relation avec d'autre atome).

Si la noyau bouge cela va induire un deplacement du nuage electronique. Mais comment peut on faire bouger un atome en augmentant la temperature. Se sont les electrons qui dans un premier temps vont absorber l'energie ?

[invitea774bcd7]

Faut avoir quelques ordres de grandeur en tête… kT à température ambiante, ce n'est pas plus que quelques centaines de nombre d'onde… Bien insuffisant pour n'importe quelle excitation électronique.
Tout va dans la translation pour un gaz, vibration autour des positions d'équilibre dans un solide, etc…
Pour des molecules, on peuplent des niveaux de rotation aussi

[hterrolle]

pardon guerom00,

de quoi tu me parle. Il semblerait que nous soyons plus dans la même discussion.

donc je reprends explique moi alors comment le noyau peut il recevoir de l'energie si il y a un nuage electronique qui l'entoure. Dans ce cas tu veux dire que se nuage a des trou (un peut comme ces de notres planete, des trou dazonze)

Donc soit c'est un nuage soit c'est un gruyere. Mais il faut se lettre d'accord sur les concept de la mecanique quantique.

nuage ou gruyere la est la question ?

[invitea774bcd7]

Dans ce cas tu veux dire que se nuage a des trou (un peut comme ces de notres planete, des trou dazonze)

Si tu veux, oui
Tu est au courant que l'énergie des électrons est quantifiée ? Si tu envoies sur un atome une quantité d'énergie bien insuffisante pour exciter un électron, bah ça excite pas les électrons C'est assez implacable et simple à comprendre, je pense
L'énergie de translation n'est pas quantifiée (dans un gaz tout au moins…). Tu peux y mettre une quantité aussi petite que tu veux.

[hterrolle]

mais si tu ajoute une quantité même infime d'energie elle va bien être absorber. Il n'est pas necessaire d'envoyer a un electron une energie specifique pour le mettre en mouvement. le corp noir de plank montre bien que les longeur d'onde de rayonement ne sont pas determiner par le materiaux utilisé.

En fait il y a peut être quelques choses qui me manque dans ma reflexion.

Comment une energie inferieur a celle necessaire au mouvement d'un electron pourrait faire se mouvoir un atome ?

[invitea774bcd7]

C'est simple…
Imagine une bonbonne d'hydrogène à température ambiante. L'énergie thermique disponible est donc 3/2 kT=300 cm-1 à peu près.
Le premier état excité de H2 est à 91700 cm-1. N'y pensons même pas… La fréquence vibrationnelle est 4401 cm-1… Ça va être dur… La constante rotationnelle est 60 cm-1 : y a de l'espoir

Au début toutes tes molécules sont donc dans l'état fondamental électronique, vibrationnel et rotationnel. Par contre, 300K dans la translation, ça va vite -->
Ça pique vers 1500 m/s pour H2. Toutes tes molécules commencent donc à bouger à 1500 m/s et se cognent entre elles etc…

Après thermalisation, la distribution de vitesse ressemble de plus en plus à la distribution de Maxwell : suite aux chocs, certaines molécules sont ralenties d'autres vont plus vite que la « vitesse pic » . Grâce aux chocs, tu vas peupler également les quelques premiers niveaux rotationnels.

Mais certainement pas faire une excitation électronique. On reste dans le fondamental

[mach3]

merci guerom de me venir en aide. hterrolle n'est pas très facile à convaincre, il faut accumuler et répeter bcp d'arguments pour en venir à bout (cf une précédente discussion sur le mouvement de l'électron dans l'atome)

Avant que les atome se mettent en mouvement les uns par rapport aux autres il a fallu que les electron accelere leur mouvement. Je ne voie pas le rapport entre mouvement des noyaux et la temperature (certes il y a une relation mais elle reste limité a l'atome a non a la relation avec d'autre atome).

c'est quand même dans le noyau qu'est concentrée la masse, ce qui lui confère pratiquement toute la quantité de mouvement de l'atome, donc si l'atome bouge, c'est que le noyau bouge, les électrons auront être plus agités ou non, cela ne changera pas grand chose au mouvements du noyau à des échelle autres que subatomiques (si on garde un point de vue classique les électrons provoquerais juste des mouvements très faibles du noyau car il est très lourd comparé aux électrons).
Donc si le noyau bouge, tout suit avec lui. C'est pas un électron plusieurs milliers de fois plus léger que le noyau qui va faire la loi... (j'ai par ailleurs fait une erreur de quelques ordres de grandeur tout à l'heure, l'incertitude sur la vitesse de l'atome si on le localise à l'angstrom près est de l'ordre de 100m/s, milles excuses, erreur g/kg )

m@ch3

[hterrolle]

merci a vous deux,

Mach3, tu as raison je suis difficille a convaincre. C'est pour cela d'ailleurs que je prefere poser des questions plutot que d'affirmer des reponses. En tout cas merci pour votre aide et votre patience. Car l'air de rien vous l'avez tous appris beaucoup de choses et je vous en suis sincerement gres.

Apres la pomade revenons aux choss serieurses.

Il y a quand même quelque chose que je n'arrive pas a integrer, vous l'aurez surement remarqué .

Je m'explique. La representation quantique de l'electron parle d'une propabilité de presence des electrons a une certaines distance du noyau. Lorsque l'on regarde les modele de representation quantique. L'electron semble delocalisé dans un espace bien determiné mais a une distance varaible du noyau est non a des distances precise (orbitale possible).

Comment concilier la delocalisation de l'electron dans une volume de propabilité bien defini et en même temps lui imposer des orbitale energetique (distance au noyau specifique a l'element). Et en plus de tous cela on doit se representer le nuages elctronique comme une surface spherique entourant le noyau ?

Comme vous l'avez remarqué se n'est pas si simple de definir la structure electronique d'un atome. Et toutes cette discussion je l'espere servira peut être a y voir un peut plus clair.

[mach3]

Comment concilier la delocalisation de l'electron dans une volume de propabilité bien defini et en même temps lui imposer des orbitale energetique (distance au noyau specifique a l'element).

Je ne comprends pas bien ce que tu veux dire par là. Précisons un peu ce qu'est une orbitale.

Une orbitale est définie par une fonction d'onde qui dépend de la distance au noyau r, et de deux angles (analogues de latitude et longitude). En chaque point de l'espace (caractérisé par le triplet r,,) la fonction d'onde de l'orbitale aura une valeur fixe (car l'orbitale est stationnaire). On défini la probabilité de présence de l'électron dans un volume V en intégrant le carré de la fonction d'onde sur ce volume. Ce volume peut être pris à une distance arbitrairement grande du noyau, il n'y a pas de limitation spatiale. On trouvera par contre des probabilités extrêmement faibles a des distances supérieures à quelques angström. C'est pour des raisons pratiques qu'on choisi de représenter le volume d'espace dans lequel la proba de présence est supérieure à un certain pourcentage. Ce volume ne correspond à rien matériellement, c'est juste une délimitation arbitraire qui permet de raisonner un peu. On voit grâce à cela apparaitre les lobes de l'orbitale.

On peut également calculer l'énergie cinétique et ainsi la vitesse moyenne et aussi l'énergie potentielle et la distance moyenne de l'électron (et il se trouve que dans le cas de l'hydrogène on retombe sur les valeurs du modèle de Bohr me semble-t-il). Il faut faire attention à ce que sont ici les énergies cinétique et potentielle : elles ont une valeur fixe mais cela qui ne signifie pas que la vitesse et la distance de l'électron sont déterminées. Elles le sont seulement en moyenne.

La répartition des probabilités de présence va varier selon l'orbitale. Pour chaque jeu de nombre quantique donné on a une orbitale différente, on peut calculer sa fonction d'onde, puis les énergies et les grandeurs moyennes associées.

On peut ainsi classer les orbitales par ordre d'énergie et celles-ci remplacent donc les anciens "niveaux" du vieux modèle de Bohr. Les électrons peuvent passer d'une orbitale à une autre sous réserve d'émettre ou d'absorber l'énergie nécessaire.

On constate que des zones à probabilité de présence élevée existent de plus en plus loin du noyau quand n augmente (parallèlement le nombre de "lobes" de l'orbitale augmente aussi). On constate aussi que la symétrie de la fonction d'onde dépend de l et m (sphérique pour l=0, divers jeux de plans et axes de symétries (qui varient avec m) pour l>0).

L'ensemble de toutes les orbitales d'un atome qui sont occupées par des électrons forme ce qu'on appelle le nuage électronique.

m@ch3

[hterrolle]

merci pour les precisions,

cela ne fait jamais de mal. M'enfin, ont reviens donc sur la propabilité de presence qu'il existe, que l'electron puisse être entre deux orbitale. Cela rien ne l'empeche si ont precise que dans se cas le rayonenment soit diffus ou ré-absorber par les autres elctrons du nuage ou même transmit a des electrons appartenant a des atomes proche et trop faible pour être percus. D'ailleurs si ont regarde bien le cataogue des longeurs d'onde emissent par l'hydrogene. Ces EM sont bien superieur en nombres que le nombres des orbitales.

est qu'il existe des modele quantique representant la propabilité de presence des electrons en fonction de leur energie, c'est a dire en prenant compte de l'augmentation ou diminution de la temperature ?

Je reformule. Est ce qu'il est possible que les lobes de orbitale puisse être modifier par augmentation d'energie des electrons ?

[invitea774bcd7]

Non. L'énergie de l'électron est QUANTIFIÉE. L'électron ne peut pas être « entre deux orbitales » .
J'aimerais bien que tu élabores ce que tu dis sur les raies de l'hydrogène