STRUCTURE �LECTRONIQUE DE L'ATOME



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Les orbitales s, p, d et f

L��quation de Schr�dinger conduit � des �quations, mais il est difficile de les repr�senter. Aussi, la trajectoire de
l��lectron sera repr�sent�e par le dessin du volume qui englobe une probabilit� de pr�sence donn�e. Nous dirons
qu�autour du noyau existent des r�gions dans lesquelles l��lectron a une probabilit� de 95 % de se trouver (c�est une
orbitale) sachant qu�une probabilit� de 100 % englobe tout l�espace.
On observe des volumes de type sph�rique pour les orbitales s et par des volumes plus ou moins complexes pour les
autres type d'orbitales.

On d�signe les orbitales par les lettres s, p, d, f, g, ... (selon le nombre quantique l).

Leur repr�sentation est obtenue � partir de l'enveloppe de l'espace ayant 95 % de chance de contenir l'�lectron ou les
�lectrons de l'orbitale. On obtient des orbitales s sph�riques, p avec deux lobes orient�s selon les trois directions de
l'espace (ce sont les orbitales px, py et pz) et d � deux lobes comme les p mais orient�s dans l'espace libre (selon les
axes xy, yz et xz puis deux types d'orbitales d particuli�res nomm�es x2 et x2- y2).

              

Si l'on repr�sente l�atome correspondant � la superposition de toutes ces orbitales, on peut donc l'assimiler � une sph�re
dans laquelle des �lectrons se d�placent sur des orbitales mais qu'il est difficile de repr�senter aussi, on propose une
enveloppe sph�rique qui englobe toutes les orbitales.


      L�atome ressemblerait donc � une sph�re que l'on peut comparer
      � une ville vue d'un satellite, les �lectrons en sont les habitants
      les rues en sont les orbitales. Bien que vue d�en haut le mouvement
      des �lectrons (les habitants) soit incompr�hensible, chacun d�eux a
      un parcours logique et pr�visible, par exemple, il part faire ses
      courses en revient chez lui (son orbitale).

      Notez que le parcours est diff�rent chaque jour mais que globalement
      il part de chez lui et y revient r�guli�rement (c'est bien une orbitale).

      On note que la repr�sentation des orbitales des atomes � la m�me
      �chelle est difficile, car leur taille varie selon l�atome (plus le noyau
      est charg� et plus il attire les �lectrons aussi, l�orbitale 1s, par
      exemple, d�un atome lourd est beaucoup plus petite que celle de
      l�hydrog�ne.

 

 


Atomistique et liaison chimique         Structure �lectronique de l'atome        Exercices           
Pr Robert Valls                                                                                                                                                        [email protected]