Chapitre 1 :Classification périodique des éléments
Conservation de la quantité de ces éléments au cours d'une réaction chimique quelconque. Dalton : La matière est constituée d'atomes.
Chapitre II: La classification périodique X
En 1869 Mendeleïev avait classé les éléments selon leurs masse atomique le premier tableau périodique contenait 63 élément. La disposition moderne du tableau
CHAPITRE V Classification Périodique des éléments
1)- Classification des éléments dans le tableau périodique: couche d incomplète soit à l'état fondamental soit au cours d'une réaction chimique.
Chapitre IV : Classification périodique des éléments
Le tableau périodique actuel classe les éléments par numéro atomique Z croissant. Il diffère peu de la classification selon l'ordre croissant des masses
Lunivers Chapitre 6 : la classification périodique des éléments
III) utilisation de la classification périodique Vidéo nous renseigne sur l'ion qu'il va donner au cours des réactions chimiques. Dans la classification ...
Cours de Chimie Structure de la matière
notion de la probabilité de présence les différentes règles de construction et la classification périodique des éléments. Enfin ; Le sixième chapitre
Chapitre 5 : La classification périodique des éléments
En 1869 Mendeleïev est le premier à avoir l'idée de classer les éléments chimiques par « poids » atomiques. (maintenant appelée masse atomique) croissant en s'
Architecture de la matière
Chapitre 4.2 : la classification périodique des éléments. Chapitre 3 : molécules et solvants. Cours de chimie de première période de PCSI
COURS DE CHIMIE-PCSI/MPSI/TSI- elfilalisaid@yahoo.fr Page -2
LA CLASSIFICATION PÉRIODIQUE DES ÉLÉMENTSCOURS DE CHIMIE-PCSI/MPSI/TSI-. Remarque. • S'il existe un électron célibataire alors Ms > 0 : l'élément chimique
Classification périodique des éléments chimiques
Et avec la croissance du nombre d'éléments chimiques découverts et artificiels au cours des 17ème et 18ème siècles leur ordre et leur organisation selon des
COURS DE CHIMIE-PCSI/MPSI/TSI-
elfilalisaid@yahoo.fr Page -2- -SAID EL FILAI-Deuxième partie
STRUCTURE DE LA MATIÈRE
3TABLE DES MATIÈRES
II STRUCTURE DE LA MATIÈRE3
1 STRUCTURE DE LA MATIÈRE7
1.1 Rappel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
1.2 INTERPRÉTATION DU SPECTRE D'ÉMISSION DE L'ATOME D'HYDROGÈNE (MODÈLE DE
1.2.1 Données expérimentales : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .9
1.2.2 Interpretation de BOHR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..10
1.2.2.1 Modèle de BOHR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
1.2.2.2 Interpretation du spectre atomique d'Hydrogène . .. . . . . . .12
1.2.2.3 Diagramme énergétique de l'hydrogène : . . . . . . . . . .. .12
1.2.2.4 Théorie de BOHR appliquée aux hydrogènoides . . . . . .. . .13
1.3 L'ATOME A UN ÉLECTRON (HYDROGÉNOIDE) . . . . . . . . . . . . . . . .14
1.3.1 Dualité Onde-corpuscule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .14
1.3.2 Principe d'incertitude de Heisenberg . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .14
1.3.3 Équation de Schrodinger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .14
1.3.4 La densité de probabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .14
1.3.5 L'électron en mécanique quantique . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .15
1.3.6 Les nombres quantiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..15
1.3.6.1 Le nombre quantique principaln. . . . . . . . . . . . . . . . .16
1.3.6.2 Le nombre quantique secondaire ou azimutal?. . . . . . . . .16
1.3.6.3 Le nombre quantique magnétiquem: . . . . . . . . . . . . . .16
1.3.7 Les orbitales atomiques (O.A) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .17
1.4 ATOMES POLYÉLECTRONIQUES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
1.4.1 Le spin et la règle d'exclusion de Pauli. . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
1.4.1.1 Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
1.4.1.2 Règle (principe) d'exclusion de PAULI . . . . . . . . . . .. .18
1.4.1.3 Les niveaux d'énergie et la règle de KLECHKOVSKY . . .. .19
1.4.1.4 Règle de HUND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
1.4.1.5 Structure électronique des atomes . . . . . . . . . . . . . .. .21
1.5 La classification périodique des éléments . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .22
1.5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
1.5.2 Presentation actuelle du tableau périodique . . . . . . .. . . . . . . . . .22
1.6 Périodicité et propriétés générales des éléments de la classification périodique . . .24
1.6.1 Comportement chimique et position dans la C-P . . . . . . .. . . . . . .24
5 TABLE DES MATIÈRESCOURS DE CHIMIE-PCSI/MPSI/TSI-1.6.2 Potentiel d'ionisation (énergie d'ionisation) . . . .. . . . . . . . . . . . .25
1.6.2.1 Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
1.6.2.2 Evolution de l'énergie d'ionisation dans le T.P : . .. . . . . . .25
1.6.2.3 L'affinité électronique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
1.6.2.4 L'électronégativité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
1.6.2.4.1 Mulliken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
1.6.2.4.2 Pauling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
1.6.2.5 Les grandeurs géométriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
1.6.2.5.1 Rayon covalent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
1.6.2.5.2 Rayon métallique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
1.6.2.5.3 Rayon ionique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
1.6.2.5.4 Rayon de Van der Waals . . . . . . . . . . . . . . . .28
1.6.2.5.5 L'évolution dans le T-P . . . . . . . . . . . . . . . . .29
1.6.2.6 Nombre d'oxydation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
1.6.2.7 La polarisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
1.7 THÉORIE DE LEWIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
1.7.1 Representation de LEWIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..30
1.7.2 Liaison covalente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
1.7.3 Règle de l'octet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
1.8 Théorie de Gillespie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .33
1.9 Polarité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..36
1.9.1 Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
1.9.2 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
1.9.3 Forces d'interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .37
1.9.3.1 Interactions de Van Dear Waals . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
1.9.3.2 Liaison hydrogène . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
1.9.3.3 Conséquences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
1.9.4 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
elfilalisaid@yahoo.fr Page -6- -SAID EL FILAI-CHAPITRE1
STRUCTURE DE LA MATIÈRE
1.1 Rappel
?On rappelle que l'atome est constitué d'un noyau et des électrons.?On appelle élément chimique l'entité qui se conserve lors des réactions chimiques; autrement
dit une entité caractérisée par son numéro atomique notéZ.Exemple : H
+;H-;1H;2H;3H ?Le numéro atomiqueZreprésente le nombre de protons etNle nombre de neutrons. ?On appelle nombre de masseAla somme des nucleons (A=Z+N).?On appelle isotopes d'un élément chimique des atomes ayant le mêmeZet différent parN( ou
A). ?Quelques ordre de grandeur : ?La masse d'un électron : me=9,10938356×10-31kg ?Le rayon d'un électron : re=2,8179403227×10-15m ?La masse d'un proton : mp=1,672621898×10-27kg ?Le rayon d'un proton : rp=8,751×10-16m ?Le rayon de Bohr de l'atome d'Hydrogène : ao=0,52917721067×10-12m ?La masse d'un atome est concentrée dans le noyau puisquempme?1836 ( c'est à dire la masse des électrons est très négligeable devant celle des nucleons). 71.1. RAPPELCOURS DE CHIMIE-PCSI/MPSI/TSI-
?On appelle mole de particules un en ensemble deNAparticules;NAconstante d'AVOGADRO sa valeur :NA=6,022140857×1023mol-1
?On appelle masse molaire, la masse d'une mole notéeMexprimée en kgmol-1ou gmol-1.? On appelle abondance isotopique le pourcentage massique d'un isotope.Application: Autour du carbone
1?Le carbone, à l'état naturel, est constitué principalementpar les isotopes12
6C et13
6C.1.1?Que signifient l'indice 6 et l'exposant 13 relatifs à l'isotope13
6C?1.2?Combien de neutrons le noyau de l'isotope13
6C contient-il?
2?En ne considérant que les deux isotopes12
6C et13
6C , déduire de la masse molaire
atomique du carbone à l'état naturel (12,01115 gmol -1) sa fraction molaire en isotope13 6C.On donne :
?Masse molaire atomique de l'isotope126C : 12,000000 gmol-1.
?Masse molaire atomique de l'isotope136C : 13,000000 gmol-1.
Correction
M(C)=xM(12C)+yM(13C) ainsix+y=1 (une mole)A.NGGGGGGGGGGA x=0,98 ety=0,02N.B :x=m(12C)
M(12C)ety=m(13C)M(13C)
Autour du cuivre
Le numéro atomique du cuivre est Z=29.
L'élément cuivre possède deux isotopes naturels :63Cu et65Cu.
1?Quels sont les nombres de protons et de neutrons dans le noyaude63Cu? Même
question pour 65Cu?2?On donne les abondances isotopiques naturelles des atomes de63Cu et65Cu :
69,2% pour le
63Cu et 30,8% pour le65Cu.
Calculer la masse molaireMCude l'élément cuivre.Correction
M(Cu)=63,616 gmol-1
Autour du soufre
Le soufre naturel est constitué de quatre isotopes stables dont deux présents en majorité : x% de l'isotope32Sy% de l'isotope34S. La masse molaire de l'isotope 34 est de 33,968 gmol -1et celle de l'isotope 32 est de 31,972 gmol-1. Calculer les pourcentages isotopiquesxetysachant que la masse molaire atomique du soufre est de 32,066 gmol -1et en supposant que les autres isotopes sont en quantité négli- geable.Correction
x=0,96;y=0,04 elfilalisaid@yahoo.fr Page -8- -SAID EL FILAI-1.2. INTERPRÉTATION DU SPECTRE D'ÉMISSION DE L'ATOME D'HYDROGÈNE (MODÈLE DE
BOHR)COURS DE CHIMIE-PCSI/MPSI/TSI-
1.2 INTERPRÉTATIONDUSPECTRED'ÉMISSIONDEL'ATOME
D'HYDROGÈNE (MODÈLE DE BOHR)
1.2.1 Données expérimentales :
À l'état normal la matière n'émet aucun rayonnement ,mais lorsque elle est excitée elle émet une
radiation lumineuse qui correspond à un changement d'état de l'électron .On peut mettre en évidence les caractéristiques de cette lumière émise en la faisant passer à travers
un dispositif dispersif (prisme , réseau ,...). PrismeRouge (656,3 nm)Bleu (486 nm)Indigo (434 nm)Violet (410 nm)D'où le spectre :
λ(nm)
410 434 486 656.3
C'est un spectre discontinu constitué de quatres raies dansle visible :c'est la série de BALMER
qui a montré expérimentalement en 1885 queσ=1λ=RH(122-1m2)
avecm?N>2 ?σ:nombre d'onde. ?λ: La longueur d'onde. ?RHla constante de RYDBERG pour l'atome d'hydrogène il a trouvéexpérimentalement que :RH=109677,5 cm-1
En 1908 RITZ a généralisé la formule de BALMER .σ=1λ=RH(1n2-1m2)
avecm>n elfilalisaid@yahoo.fr Page -9- -SAID EL FILAI-1.2. INTERPRÉTATION DU SPECTRE D'ÉMISSION DE L'ATOME D'HYDROGÈNE (MODÈLE DE
BOHR)COURS DE CHIMIE-PCSI/MPSI/TSI-
?n=1=?série de LYMAN (UV) ?n=2=?série de BALMER (Visible) ?n=3=?série de PASCHEN (IR) ?n=4=?série de BRACKET (IR)1.2.2 Interpretation de BOHR
1.2.2.1 Modèle de BOHR
C'est un modèle planétaire où l'électron décrit un mouve- ment circulaire . Dans le repère de FRENET , la relation fondamentale de la dynamique s'écrit :F=m-→a=?e2
Par conséquent :
?La projection suivant-→Tdonne : dV dt=0=?V=cte OM(e) T N -→FeC'est à dire que l'électron décrit un
mouvement circulaire uniforme ?La projection suivant-→Ndonne : mV2=e24πεor ?L'énergie cinétique de l'électron :Ec=12mV2=?Ec=e28πεor
?L'énergie potentielle de l'électron ( Voir cours de mécanique) :Ep=-e24πεor
?L'énergie mécanique de l'électron :Em=Ec+Ep=?Em=-e28πεor
L"énergie mécanique de l"électron est une fonction continue deretrvarie defaçon continue;donc ce résultat ne permet pas d'expliquer le spectre discontinu de l'atome d'hy-
drogène. elfilalisaid@yahoo.fr Page -10- -SAID EL FILAI-1.2. INTERPRÉTATION DU SPECTRE D'ÉMISSION DE L'ATOME D'HYDROGÈNE (MODÈLE DE
BOHR)COURS DE CHIMIE-PCSI/MPSI/TSI-
BOHR a formulé certaines hypothèses :
L'électron sur la même trajectoire : état stationnaire .En→Em>En: absorption d'énergie
En→Ep D'après la théorie des quanta de PLANCK :
Em-En=hν=hcλ
Et commeν(λ) ne peut prendre que certaines valeurs discrètes; alorsL'énergie est quantifiée
BOHR a quantifié la norme du moment cinétique : σ=mrV=n?=nh2π
Ce qui donne :
V=nh2πrm=nh2πrμ
Avecμ=masse réduite en tenant compte du mouvement de l'électron autour du proton supposé l'atome isolé dans le référentiel barycentrique ( Voir cours de mécanique). μV2=nh
rn=εoh2πμe2n2=?rn=aon2 Quantification du rayonrde la trajectoire
Remarque
ao=rn(n=1) est appelé le rayon de BOHR sa valeur vautao=0,529 Å Ainsi :
En=-μe48ε2oh21n2=?En=-Eon2
Quantification de l'énergie totaleE
Eo=E(n=1)=μe48ε2oh2?13,6 eV
On retient donc :
rn=an2?En=-Eon2 elfilalisaid@yahoo.fr Page -11- -SAID EL FILAI- 1.2. INTERPRÉTATION DU SPECTRE D'ÉMISSION DE L'ATOME D'HYDROGÈNE (MODÈLE DE
BOHR) COURS DE CHIMIE-PCSI/MPSI/TSI-
De même on trouve la quantification de la vitesse : Vn=e22εoh1n=?Vn=Von
Avec Vo=Vn(n=1)=e22εohA.NGGGGGGGGGGA Vo=2,18×106ms-1 1.2.2.2 Interpretation du spectre atomique d'Hydrogène
On a :Em-En=hν=?ν=cλ=μe48ε2oh2(1n2-1m2) C'est à dire : σ=1λ=μe48ε2oh2(1n2-1m2)
On retrouve la formule de RITZ avec :
RH=μe48ε2oh2=109737,2 cm-1
Valeur très proche de la valeur expérimentale obtenue à partir du spectre de l'atome d'hydrogène;
d'où le grand succès du module de BOHR 1.2.2.3 Diagramme énergétique de l'hydrogène :
On a :En=-13,6n2:n=1 : c'est l'état fondamental . n→ ∞=?E(∞)=0
Pour ioniser l'électron dans l'atome d'hydrogène il faut communiquer une énergie telle que :
EI=E(∞)-E(1)=?E.I=13,6eV
Pour :
Pour les états excités :
rn=0,53n2(Å) elfilalisaid@yahoo.fr Page -12- -SAID EL FILAI- 1.2. INTERPRÉTATION DU SPECTRE D'ÉMISSION DE L'ATOME D'HYDROGÈNE (MODÈLE DE
BOHR) COURS DE CHIMIE-PCSI/MPSI/TSI-
Diagramme des états de l'atome d'Hydrogène :λ(nm) 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -13,6-3,4 -1,51 -0,86 -0,544-0,378E 121,57102,5897,2594,98
LYMAN BALMER
PASCHEN
BRACKET
656,2486,1434410,1
1005
1093,8
1281,8
1875,1
2630
4050
1.2.2.4 Théorie de BOHR appliquée aux hydrogènoides
On appelle hydrogénoide un atome qui possède un seul électron. D´efinition
Exemple
H , He+,Li2+,Be3+,...
elfilalisaid@yahoo.fr Page -13- -SAID EL FILAI- 1.3. L'ATOME A UN ÉLECTRON (HYDROGÉNOIDE)COURS DE CHIMIE-PCSI/MPSI/TSI-
Dans le calcul on remplaceeparZeon trouve :
En=-EoZ2n2?rn=aon2Z
1.3 L'ATOME A UN ÉLECTRON (HYDROGÉNOIDE)
1.3.1 Dualité Onde-corpuscule
Relation deLouis de Broglie( 1924) :
À toute particule matérielle de massemet de vitessevest associée une onde de longueur d'onde λ=h
P Avec :
?hla constante de Planck. ?p=mvLa quantité du mouvement 1.3.2 Principe d'incertitude de Heisenberg
Il est impossible de connaître simultanément et avec précision la position et la quantité de
mouvement d'une particule (relation d'indétermination d'Heisenberg) : Δp×Δx??
2 ?=h 2π: La constante de planck réduite.
1.3.3 Équation de Schrodinger
L'onde associée à une particule vérifie l'équation de Schrodinger (1926). L'équation de Schrodinger indépendante du temps est une équation aux dérivées partielles
qui relie la fonction d'ondeΨà l'énergie totaleEet à l'énergie potentielleVde la particule
de massem: ΔΨ +8π2m
h2(E-V)Ψ =0 1.3.4 La densité de probabilité
La probabilité de présencedPde la particule dans un petit volumedVautour d'un point M donné : dP=|Ψ|2dV C'est à dire que|Ψ|2représente la densité volumique de probabilité de présence. elfilalisaid@yahoo.fr Page -14- -SAID EL FILAI- 1.3. L'ATOME A UN ÉLECTRON (HYDROGÉNOIDE)COURS DE CHIMIE-PCSI/MPSI/TSI-
1.3.5 L'électron en mécanique quantique
?Tous les résultats précédents montrent que l'on ne peut plusdécrire l'électron sous sons aspect
corpusculaire (Mécanique classique) ?En mécanique quantique ,l'électron se trouvant au pointM(x,y,z) à l'instanttest décrit par la
?Pour les états stationnaires (indépendants du temps :l'énergie est constante ), la fonction d'onde
ψ(x,y,z) vérifie :
espace |ψ|2dτ=1 Condition de normalisation
D'où :
En mécanique quantique on ne parle plus de trajectoire ,maisen terme de probabilité de présence.
Remarque
Si un niveau d'énergieEest décrit par plusieurs fonctions d'ondes d'ondes, alors ces fonctions d'ondes d'ondes sont dites fonctions d'ondes dégénérées. Le nombre de fonctions d'ondes dégénérées est ditdegré de dégénérescence du niveauE 1.3.6 Les nombres quantiques
À cause de l'expression de l'énergie potentielleEp(ne depend que der) on utilise les coordonnées
sphériques (r,θ,?) x=rcos?sinθ
y=rsin?sinθ
z=rcosθ
θ?[0,π]
??[0,2π]
r?[0,∞[
xyz O -→ey-→ ez e x M H r-→eθ-→e er On admet que la fonction d'ondeψ(r,θ,?) est le produit de deux parties : Partie radialeR(r)
Partie angulaireY(θ,?)
quotesdbs_dbs21.pdfusesText_27
D'après la théorie des quanta de PLANCK :
Em-En=hν=hcλ
Et commeν(λ) ne peut prendre que certaines valeurs discrètes; alorsL'énergie est quantifiée
BOHR a quantifié la norme du moment cinétique :σ=mrV=n?=nh2π
Ce qui donne :
V=nh2πrm=nh2πrμ
Avecμ=masse réduite en tenant compte du mouvement de l'électron autour du proton supposé l'atome isolé dans le référentiel barycentrique ( Voir cours de mécanique).μV2=nh
rn=εoh2πμe2n2=?rn=aon2Quantification du rayonrde la trajectoire
Remarque
ao=rn(n=1) est appelé le rayon de BOHR sa valeur vautao=0,529 ÅAinsi :
En=-μe48ε2oh21n2=?En=-Eon2
Quantification de l'énergie totaleE
Eo=E(n=1)=μe48ε2oh2?13,6 eV
On retient donc :
rn=an2?En=-Eon2 elfilalisaid@yahoo.fr Page -11- -SAID EL FILAI-1.2. INTERPRÉTATION DU SPECTRE D'ÉMISSION DE L'ATOME D'HYDROGÈNE (MODÈLE DE
BOHR)COURS DE CHIMIE-PCSI/MPSI/TSI-
De même on trouve la quantification de la vitesse :Vn=e22εoh1n=?Vn=Von
Avec Vo=Vn(n=1)=e22εohA.NGGGGGGGGGGA Vo=2,18×106ms-11.2.2.2 Interpretation du spectre atomique d'Hydrogène
On a :Em-En=hν=?ν=cλ=μe48ε2oh2(1n2-1m2) C'est à dire :σ=1λ=μe48ε2oh2(1n2-1m2)
On retrouve la formule de RITZ avec :
RH=μe48ε2oh2=109737,2 cm-1
Valeur très proche de la valeur expérimentale obtenue à partir du spectre de l'atome d'hydrogène;
d'où le grand succès du module de BOHR1.2.2.3 Diagramme énergétique de l'hydrogène :
On a :En=-13,6n2:n=1 : c'est l'état fondamental .n→ ∞=?E(∞)=0
Pour ioniser l'électron dans l'atome d'hydrogène il faut communiquer une énergie telle que :
EI=E(∞)-E(1)=?E.I=13,6eV
Pour :
Pour les états excités :
rn=0,53n2(Å) elfilalisaid@yahoo.fr Page -12- -SAID EL FILAI-1.2. INTERPRÉTATION DU SPECTRE D'ÉMISSION DE L'ATOME D'HYDROGÈNE (MODÈLE DE
BOHR)COURS DE CHIMIE-PCSI/MPSI/TSI-
Diagramme des états de l'atome d'Hydrogène :λ(nm) 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -13,6-3,4 -1,51 -0,86 -0,544-0,378E121,57102,5897,2594,98
LYMANBALMER
PASCHEN
BRACKET
656,2486,1434410,1
10051093,8
1281,8
1875,1
26304050
1.2.2.4 Théorie de BOHR appliquée aux hydrogènoides
On appelle hydrogénoide un atome qui possède un seul électron.D´efinition
Exemple
H , He+,Li2+,Be3+,...
elfilalisaid@yahoo.fr Page -13- -SAID EL FILAI-1.3. L'ATOME A UN ÉLECTRON (HYDROGÉNOIDE)COURS DE CHIMIE-PCSI/MPSI/TSI-
Dans le calcul on remplaceeparZeon trouve :
En=-EoZ2n2?rn=aon2Z
1.3 L'ATOME A UN ÉLECTRON (HYDROGÉNOIDE)
1.3.1 Dualité Onde-corpuscule
Relation deLouis de Broglie( 1924) :
À toute particule matérielle de massemet de vitessevest associée une onde de longueur d'ondeλ=h
PAvec :
?hla constante de Planck. ?p=mvLa quantité du mouvement1.3.2 Principe d'incertitude de Heisenberg
Il est impossible de connaître simultanément et avec précision la position et la quantité de
mouvement d'une particule (relation d'indétermination d'Heisenberg) :Δp×Δx??
2 ?=h2π: La constante de planck réduite.
1.3.3 Équation de Schrodinger
L'onde associée à une particule vérifie l'équation de Schrodinger (1926).L'équation de Schrodinger indépendante du temps est une équation aux dérivées partielles
qui relie la fonction d'ondeΨà l'énergie totaleEet à l'énergie potentielleVde la particule
de massem:ΔΨ +8π2m
h2(E-V)Ψ =01.3.4 La densité de probabilité
La probabilité de présencedPde la particule dans un petit volumedVautour d'un point M donné : dP=|Ψ|2dV C'est à dire que|Ψ|2représente la densité volumique de probabilité de présence. elfilalisaid@yahoo.fr Page -14- -SAID EL FILAI-1.3. L'ATOME A UN ÉLECTRON (HYDROGÉNOIDE)COURS DE CHIMIE-PCSI/MPSI/TSI-
1.3.5 L'électron en mécanique quantique
?Tous les résultats précédents montrent que l'on ne peut plusdécrire l'électron sous sons aspect
corpusculaire (Mécanique classique)?En mécanique quantique ,l'électron se trouvant au pointM(x,y,z) à l'instanttest décrit par la
?Pour les états stationnaires (indépendants du temps :l'énergie est constante ), la fonction d'onde
ψ(x,y,z) vérifie :
espace |ψ|2dτ=1Condition de normalisation
D'où :
En mécanique quantique on ne parle plus de trajectoire ,maisen terme de probabilité de présence.
Remarque
Si un niveau d'énergieEest décrit par plusieurs fonctions d'ondes d'ondes, alors ces fonctions d'ondes d'ondes sont dites fonctions d'ondes dégénérées. Le nombre de fonctions d'ondes dégénérées est ditdegré de dégénérescence du niveauE1.3.6 Les nombres quantiques
À cause de l'expression de l'énergie potentielleEp(ne depend que der) on utilise les coordonnées
sphériques (r,θ,?)x=rcos?sinθ
y=rsin?sinθ
z=rcosθ
θ?[0,π]
??[0,2π]
r?[0,∞[
xyz O -→ey-→ ez e x M H r-→eθ-→e er On admet que la fonction d'ondeψ(r,θ,?) est le produit de deux parties :Partie radialeR(r)
Partie angulaireY(θ,?)
quotesdbs_dbs21.pdfusesText_27[PDF] classiques des sciences sociales
[PDF] classroom expressions for english teachers
[PDF] classroom language for english teachers
[PDF] classroom language for students
[PDF] classroom language worksheet
[PDF] clatite fara ou si lapte
[PDF] clavier arab org maroc
[PDF] clavier arabe
[PDF] clé d'activation visual studio 2013
[PDF] clé de produit autocad 2016
[PDF] clé ine
[PDF] clean in 3 commerce insurance
[PDF] cleiss
[PDF] clermont ferrand film