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Stabilité des atomes



  1. #1
    Deedee81
    Modérateur

    Stabilité des atomes


    ------

    Bonjour,

    J'ai une cht'tit question sur la
    structure des atomes.

    Y a-t-il une explication simple et intuitive
    au fait qu'un atome est plus stable
    (énergie de liaision plus faible) quand
    les couches électroniques sont complètes ?
    Je veux dire sans faire intervenir l'arsenal
    mathématique (ou au strict minimum).
    (c'est peut-être flagrant sur la résolution
    exacte avec Schrödinger, mais je
    dois dire que résoudre l'équation avec
    deux électrons est un peu plus compliqué
    que pour l'atome d'hydrogène seul )

    L'exemple typique étant l'hydrogène
    (deux états possibles pour le nombre quantique
    de base n=1) : H2 est plus stable que H + H

    Serait-ce lié aux symétries ? Ou a une
    caractéristique quantique quelconque ?
    (comme le caractère fermionique des électrons)

    Merci de vos lumières,

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    philou21

    Re : Stabilité des atomes

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Bonjour,

    J'ai une cht'tit question sur la
    structure des atomes.

    Y a-t-il une explication simple et intuitive
    au fait qu'un atome est plus stable
    (énergie de liaison plus faible) quand
    les couches électroniques sont complètes ?
    Que veux-tu dire par là (atome stable ou non ) ? la question est-elle : pourquoi les électrons sont plus liés aux noyau quand la couche est complète ?


    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    L'exemple typique étant l'hydrogène
    (deux états possibles pour le nombre quantique
    de base n=1) : H2 est plus stable que H + H

    Serait-ce lié aux symétries ? Ou a une
    caractéristique quantique quelconque ?
    (comme le caractère fermionique des électrons)

    Merci de vos lumières,
    ça, c'est différent : il s'agit de liaison chimique, pas de stabilité des atomes.

    cordialement

  4. #3
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Stabilité des atomes

    Citation Envoyé par philou21 Voir le message
    ça, c'est différent : il s'agit de liaison chimique, pas de stabilité des atomes.
    Tu as raison, je me suis mal exprimé, désolé.
    Je ne parlais pas "d'instabilité" des atomes eux-mêmes.

    Alors je reformule : pourquoi la liaison
    est-elle plus stable dans le cas où
    les couches sont complètes ?
    (énergie plus basse, mais pourquoi ?)

    Le reste de mon message est inchangé
    (calcul complet avec Schrödinger, hydrogène,
    pourquoi H2 est-il plus stable que H+H, symétries ?,
    etc...)

    Ma question n'est toutefois pas orientée chimie.
    J'aimerais juste savoir s'il y a une explication
    physique intuitive.

    Merci,

  5. #4
    Coincoin

    Re : Stabilité des atomes

    Salut,
    Pour simplifier, prenons H2 et considérons une seule orbitale pour H (la 1s).
    À partir des deux orbitales atomiques, tu peux construire deux orbitales moléculaires (c'est un simple changement de base) : l'une symétrique (somme des deux OA), et l'autre antisymétrique (différence des deux OA). Comme toujours en MQ (à ma connaissance) quant tu combines deux niveaux de même énergie, tu obtiens un niveau d'énergie plus basse et un d'énergie plus haute. L'assemblage de tes atomes aura plutôt tendance à déstabiliser les niveaux, et ça se traduit par une montée du niveau moyen. Mais la séparation des deux niveaux (de symétries bien différentes) fait qu'il y en a un qui est plus bas, et l'autre bien plus haut.
    Maintenant, tout dépend de combien d'électrons tu disposes. Si tu peux te contenter de remplir le niveau du bas, tu gagnes de l'énergie, ça se lie (c'est le cas de H2). Par contre, si tu as plus d'électrons, tu vas devoir en mettre dans le niveau du haut et tu vas perdre (He2 n'est pas un état lié).
    Encore une victoire de Canard !

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Stabilité des atomes

    Merci coincoin,

    Je comprends l'explication, c'est clair.

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