COURS DE STRUCTURE DE LA MATIÈRE (Module Ph 13) 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA 2010-2011 1

COURS DE COURS DE STRUCTURE DE LA STRUCTURE DE LA

MATIÈREMATIÈRE(Module Ph 13)(Module Ph 13)

11/04/23 Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA 2010-2011

1


2

3) Les atomes polyélectroniques

a) L’atome polyélectronique

b) Règles de remplissage des couches et sous-couches

c) Règles de Slater

5) La classification périodique des éléments

a) Classement des éléments

b) Les familles

c) Variation des masses atomiques

d) Variation des rayons atomiques

e) Variation des potentiels d’ionisation

f) Variation de l’électronégativité

g) Variation des rayons de valence


3

Classement des éléments

Depuis l’Antiquité, quelques éléments étaient connus, certains pouvant être trouvés à l’état natif.

Au Moyen-âge, d’autres éléments furent découverts.

Vers 1700 on connaissait ainsi 32 éléments.

L’invention de la pile par Volta en 1799-1800 a permis d’isoler de nombreux éléments

1 1613 14 15 172 3 128 9 10 114 5 6 7 18

A

P

Sb

As

L

Cu

S

SnAg

C

Fe

PbAu Hg

L

A

4

6

5

1

3

2

7

Depuis l’Antiquité, quelques éléments étaient connus,

certains pouvant être trouvés à l’état natif.

11/04/23 4Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA 2010-2011

1 1613 14 15 172 3 128 9 10 114 5 6 7 18

A

P

Sb

As

L

Cu

S

SnAg

C

Fe

PbAu Hg

L

A

BiPt

NiMn

H

Cl

TeZr Mo

ONBe

ZnCoTi Cr

W

U

4

6

5

1

3

2

7

Au cours des années 1700 une vingtaine d’éléments nouveaux sont identifiés



6

En 1869, lorsque Mendeleïev a proposé sa classification, on connaissait 63

éléments.

Dimitri Ivanovitch Mendeleïev (en russe : Дми́#три́й Ива́#нови́ч Менделе#ев), (1834 1907 ) chimiste russe.Il est principalement connu pour son travail sur la classification périodique des éléments, publié en 1869 appelée aussi tableau de Mendeleïev. Il déclara que les éléments chimiques pouvaient être arrangés selon un modèle qui permettait de prévoir les propriétés des éléments non encore découverts.


7

1 1613 14 15 172 3 128 9 10 114 5 6 7 18

A

P

Sb

As

L

Cu

S

SnAg

C

Fe

PbAu Hg

L

A

BiPt

NiMn

H

Cl

TeZr Mo

ONBe

ZnCoTi Cr

W

U

4

6

5

1

3

2

7

ErTbLa Ce

Th

Ir

PdRu Rh

Os

Na Mg

Rb Sr

Li

K Ca

Cs Ba

Y Nb

V

Ta

Al Si

B

I

Se Br

Cd In

Tl


H1

Li7

Na23

K39

Ca40Rb

85

Mg24

Be9,4

Sr87

Br80

As75Al

27,3

Si28

P31 S

32Se78

B11

C12

N14

O16

F19

In113

Sn118

Sb122

Te128

I127 Ti

48

V51

Cr52

Mn55

Fe56

Co59

Ni59

Cu63

Zn65

Yt88

Zr90

Nb94

Mo96

Ru104

Rh104

Pd106

Ag108

Cd112

Cs133

Ba137

Di138 Ce

140

Er178

La180 Fa

182W184

Os195

Ir197

Pt198

Au199Hg

200

Tl204

Pb207 Bi

208

U240

Th231

Cl35,5


H1

Li7

Na23

K39

Ca40Rb

85

Mg24

Be9,4

Sr87

Br80

As75Al

27,3

Si28

P31 S

32Se78

B11

C12

N14

O16

F19

In113

Sn118

Sb122

Te128

I127 Ti

48

V51

Cr52

Mn55

Fe56

Co59

Ni59

Cu63

Zn65

Yt88

Zr90

Nb94

Mo96

Ru104

Rh104

Pd106

Ag108

Cd112

Cs133

Ba137

Di138 Ce

140

Er178

La180 Fa

182W184

Os195

Ir197

Pt198

Au199Hg

200

Tl204

Pb207 Bi

208

U240

Th231

Cl35,5


H1

Li7

Na23

K39

Ca40Rb

85

Mg24

Be9,4

Sr87

Br80

As75Al

27,3

Si28

P31 S

32Se78

B11

C12

N14

O16

F19

In113

Sn118

Sb122

Te128

I127 Ti

48

V51

Cr52

Mn55

Fe56

Co59

Ni59

Cu63

Zn65

Yt88

Zr90

Nb94

Mo96

Ru104

Rh104

Pd106

Ag108

Cd112

Cs133

Ba137

Di138 Ce

140

Er178

La180 Fa

182W184

Os195

Ir197

Pt198

Au199Hg

200

Tl204

Pb207 Bi

208

U240

Th231

Cl35,5


H1

Li7

Na23

K39

Ca40Rb

85

Mg24

Be9,4

Sr87

Br80

As75Al

27,3

Si28

P31 S

32Se78

B11

C12

N14

O16

F19

In113

Sn118

Sb122

Te128

I127 Ti

48

V51

Cr52

Mn55

Fe56

Co59

Ni59

Cu63

Zn65

Yt88

Zr90

Nb94

Mo96

Ru104

Rh104

Pd106

Ag108

Cd112

Cs133

Ba137

Di138 Ce

140

Er178

La180 Fa

182W184

Os195

Ir197

Pt198

Au199Hg

200

Tl204

Pb207 Bi

208

U240

Th231

Cl35,5


H1

Li7

Na23

K39

Ca40Rb

85

Mg24

Be9,4

Sr87

Br80

As75Al

27,3

Si28

P31 S

32Se78

B11

C12

N14

O16

F19

In113

Sn118

Sb122

Te128

I127 Ti

48

V51

Cr52

Mn55

Fe56

Co59

Ni59

Cu63

Zn65

Yt88

Zr90

Nb94

Mo96

Ru104

Rh104

Pd106

Ag108

Cd112

Cs133

Ba137

Di138 Ce

140

Er178

La180 Fa

182W184

Os195

Ir197

Pt198

Au199Hg

200

Tl204

Pb207 Bi

208

U240

Th231

Cl35,5


H1

Li7

Na23

K39

Ca40Rb

85

Mg24

Be9,4

Sr87

Br80

As75Al

27,3

Si28

P31 S

32Se78

B11

C12

N14

O16

F19

In113

Sn118

Sb122

Te128

I127 Ti

48

V51

Cr52

Mn55

Fe56

Co59

Ni59

Cu63

Zn65

Yt88

Zr90

Nb94

Mo96

Ru104

Rh104

Pd106

Ag108

Cd112

Cs133

Ba137

Di138 Ce

140

Er178

La180 Fa

182W184

Os195

Ir197

Pt198

Au199Hg

200

Tl204

Pb207 Bi

208

U240

Th231

Cl35,5


Th231

H1

Li7

Na23

K39

Ca40

Rb85

Mg24

Be9,4

Sr87

Br80

As75

Al27,3

Si28

P31

S32

Cl35,5

Se78

B11

C12

N14

O16

F19

In113

Sn118

Sb122

Te128

I127

Ti48

V51

Cr52

Mn55

Fe56

Co59

Ni59

Cu63

Zn65

Yt88

Zr90

Nb94

Mo96

Ru104

Rh104

Pd106

Ag108

Cd112

Cs133

Ba137

Di138

Ce140

Er178

La180

Fa182

W184

Os195

Ir197

Pt198

Au199

Hg200

Tl204

Pb207

Bi208

U240


Th231

H1

Li7

Na23

K39

Ca40

Rb85

Mg24

Be9,4

Sr87

Br80

As75

Al27,3

Si28

P31

S32

Cl35,5

Se78

B11

C12

N14

O16

F19

In113

Sn118

Sb122

Te128

I127

Ti48

V51

Cr52

Mn55

Fe56

Co59

Ni59

Cu63

Zn65

Yt88

Zr90

Nb94

Mo96

Ru104

Rh104

Pd106

Ag108

Cd112

Cs133

Ba137

Di138

Ce140

Er178

La180

Fa182

W184

Os195

Ir197

Pt198

Au199

Hg200

Tl204

Pb207

Bi208

U240


Depuis longtemps, les chimistes ont constaté que certains éléments avaient les mêmes propriétés chimiques .

On peut alors les classer en « familles ».

b) Les familles


Th231

H1

Li7

Na23

K39

Ca40

Rb85

Mg24

Be9,4

Sr87

Br80

As75

Al27,3

Si28

P31

S32

Cl35,5

Se78

B11

C12

N14

O16

F19

In113

Sn118

Sb122

Te128

I127

Ti48

V51

Cr52

Mn55

Fe56

Co59

Ni59

Cu63

Zn65

Yt88

Zr90

Nb94

Mo96

Ru104

Rh104

Pd106

Ag108

Cd112

Cs133

Ba137

Di138

Ce140

Er178

La180

Fa182

W184

Os195

Ir197

Pt198

Au199

Hg200

Tl204

Pb207

Bi208

U240


Th231

H1

Li7

Na23

K39

Ca40

Rb85

Mg24

Be9,4

Sr87

Br80

As75

Al27,3

Si28

P31

S32

Cl35,5

Se78

B11

C12

N14

O16

F19

In113

Sn118

Sb122

Te128

I127

Ti48

V51

Cr52

Mn55

Fe56

Co59

Ni59

Cu63

Zn65

Yt88

Zr90

Nb94

Mo96

Ru104

Rh104

Pd106

Ag108

Cd112

Cs133

Ba137

Di138

Ce140

Er178

La180

Fa182

W184

Os195

Ir197

Pt198

Au199

Hg200

Tl204

Pb207

Bi208

U240

Certains éléments présentent une grande réactivité chimique à l’état solide, et semblent former des oxydes comparables.11/04/23 19Cours de structure de la matière Ph 13

M. Bouguechal IPSA 2010-2011

Th231

Li7

Na23

K39

Ca40

Rb85

Mg24

Be9,4

Sr87

Br80

As75

Al27,3

Si28

P31

S32

Cl35,5

Se78

B11

C12

N14

O16

F19

In113

Sn118

Sb122

Te128

I127

Ti48

V51

Cr52

Mn55

Fe56

Co59

Ni59

Cu63

Zn65

Yt88

Zr90

Nb94

Mo96

Ru104

Rh104

Pd106

Ag108

Cd112

Cs133

Ba137

Di138

Ce140

Er178

La180

Fa182

W184

Os195

Ir197

Pt198

Au199

Hg200

Tl204

Pb207

Bi208

Ur240

H1


Th231

Li7

Na23

K39

Ca40

Rb85

Mg24

Be9,4

Sr87

Br80

As75

Al27,3

Si28

P31

S32

Cl35,5

Se78

B11

C12

N14

O16

F19

In113

Sn118

Sb122

Te128

I127

Ti48

V51

Cr52

Mn55

Fe56

Co59

Ni59

Cu63

Zn65

Yt88

Zr90

Nb94

Mo96

Ru104

Rh104

Pd106

Ag108

Cd112

Cs133

Ba137

Di138

Ce140

Er178

La180

Fa182

W184

Os195

Ir197

Pt198

Au199

Hg200

Tl204

Pb207

Bi208

Ur240

H1


Th231

Li7

Na23

K39

Ca40

Rb85

Mg24

Be9,4

Sr87

Br80

As75

Al27,3

Si28

P31

S32

Cl35,5

Se78

B11

C12

N14

O16

F19

In113

Sn118

Sb122

Te128

I127

Ti48

V51

Cr52

Mn55

Fe56

Co59

Ni59

Cu63

Zn65

Yt88

Zr90

Nb94

Mo96

Ru104

Rh104

Pd106

Ag108

Cd112

Cs133

Ba137

Di138

Ce140

Er178

La180

Fa182

W184

Os195

Ir197

Pt198

Au199

Hg200

Tl204

Pb207

Bi208

Ur240

H1


Th231

Li7

Na23

K39

Ca40

Rb85

Mg24

Be9,4

Sr87

Br80

As75

Al27,3

Si28

P31

S32

Cl35,5

Se78

B11

C12

N14

O16

F19

In113

Sn118

Sb122

Te128

I127

Ti48

V51

Cr52

Mn55

Fe56

Co59

Ni59

Cu63

Zn65

Yt88

Zr90

Nb94

Mo96

Ru104

Rh104

Pd106

Ag108

Cd112

Cs133

Ba137

Di138

Ce140

Er178

La180

Fa182

W184

Os195

Ir197

Pt198

Au199

Hg200

Tl204

Pb207

Bi208

Ur240

H1


Th231

Li7

Na23

K39

Ca40

Rb85

Mg24

Be9,4

Sr87

Br80

As75

Al27,3

Si28

P31

S32

Cl35,5

Se78

B11

C12

N14

O16

F19

In113

Sn118

Sb122

Te128

I127

Ti48

V51

Cr52

Mn55

Fe56

Co59

Ni59

Cu63

Zn65

Yt88

Zr90

Nb94

Mo96

Ru104

Rh104

Pd106

Ag108

Cd112

Cs133

Ba137

Di138

Ce140

Er178

La180

Fa182

W184

Os195

Ir197

Pt198

Au199

Hg200

Tl204

Pb207

Bi208

Ur240

H1


Les éléments présentant les mêmes propriétés chimiques reviennent avec une certaine périodicité dans la liste des éléments classés par ordre de masse molaire croissante.

On peut alors réorganiser cette liste sans changer l’ordre de masse croissante en mettant sur une même colonne les éléments ayant les mêmes propriétés.


Mo96

Rh104

Pd106


Li7

Na23

K39

Ca40

Rb85

Mg24

Be9,4

Sr87

Al27,3

Si28

P31

S32

Cl35,5

B11

C12

N14

O16

F19

In113

Sn118

Sb122

Te128

I127

Yt88

Zr90

Nb94

Ru104

Ag108

Cd112

Cs133

Ba137

Di138

Ce140

Er178

La180

Fa182

W184

Os195

Ir197

Pt198

Au199

Hg200

Tl204

Pb207

Th231

Bi208

U240

Br80

As75

Se78

Ti48

V51

Cr52

Mn55

Fe56

Co59

Ni59

Cu63

Zn65

H1


27

Le génie de Mendeleïev a été de comprendre que son tableau lui permettait de prévoir l’existence et les propriétés de deux éléments inconnus jusqu’alors: le gallium et le germanium, ils furent découverts peu après entre 1895 et 1900 grâce aux travaux de Bunsen et Kirchhoff sur l’analyse spectrale.

On notera l’absence d’éléments de la colonne 18

L’étude de la radioactivité par Becquerel en 1896 eut pour conséquence la découverte de nouveaux éléments.


28

En hommage au travail de Mendeleïev, l’élément 101

porte son nom :

Md : mendélévium.

1 1613 14 15 172 3 128 9 10 114 5 6 7 18

A

P

Sb

As

L

Cu

S

SnAg

C

Fe

PbAu Hg

L

A

BiPt

NiMn

H

Cl

TeZr Mo

ONBe

ZnCoTi Cr

W

U

4

6

5

1

3

2

7

ErTbLa Ce

Th

Ir

PdRu Rh

Os

Na Mg

Rb Sr

Li

K Ca

Cs Ba

Y Nb

V

Ta

Al Si

B

I

Se Br

Cd In

Tl

Ga Ge


L : Lanthanides A : Actinides

1 1613 14 15 172 3 128 9 10 114 5 6 7 18

A

P

Sb

As

L

Cu

S

SnAg

C

Fe

PbAu Hg

He

Ar

Xe

Ne

Kr

L

A

BiPt

NiMn

H

Cl

TeZr Mo

ONBe

ZnCoTi Cr

W

U

4

6

5

1

3

2

7

ErTbLa Ce

Sc

TmDy Ho YbEu GdPr

F

SmNd

Th

Ir

PdRu Rh

Os

Na Mg

Rb Sr

Li

K Ca

Cs Ba

Y Nb

V

Ta

Al Si

B

I

Se Br

Cd In

Tl

Ga Ge


UuhUuqUubHs MtUunUuuRf Db Sg Bh

MdCf Es Fm NoBk Lr

UuhUuqUubHs MtUunUuuRf Db Sg Bh

MdCf Es Fm NoBk Lr

1 1613 14 15 172 3 128 9 10 114 5 6 7 18

A

P

Sb

AsSc

L

Cu

S

SnAg

C

Fe

PbAu Hg

L

A

Pm

Np Pu Am Cm

Tc

Fr

At

Ra

PoHf Re Rn

Lu

Ac Pa

BiPt

NiMn

H

Cl

TeZr Mo

ONBe

ZnCoTi Cr

W

U

4

6

5

1

3

2

7

ErTbLa Ce

He

Ar

Xe

Ne

Kr

TmDy Ho YbEu GdPr

F

SmNd

Th

Ir

PdRu Rh

Os

Na Mg

Rb Sr

Li

K Ca

Cs Ba

Y Nb

V

Ta

Al Si

B

I

Se Br

Cd In

Tl

Ga Ge

He

Ar

Xe

Ne

Kr

TmDy Ho YbEu GdPr

F

SmNd

Tc

Fr

At

Ra

PoHf Re Rn

Lu

Ac Pa

Pm

Np Pu Am Cm


Plusieurs classifications périodiques ont vu le jour.


Une classification en chinois.



34

Une classification en spirale.



36

Une classification en pyramide.


http: //www.meta-synthesis.com


38

Une classification en 3 dimensions.



40

Lien : tableau périodique completCours SDM cinq\Tableau_périodique_des_éléments_détaillé.htm


41

1è ligne 1s (2)

2è ligne 2s 2p (8)

3è ligne 3s 3p (8)

4è ligne 4s 3d 4p (18)



7è ligne 7s 6d (19 ? )

On remarque en écrivant la structure électronique de chaque élément que :


42


43

Bloc s Bloc d Bloc p

Ia IIa IIIb IVb Vb VIb VIIb VIII VIII VIII Ib IIb IIIa IVa Va VIa VIIa 0

1s1 1s2

2s1 2s2 2p1 2p2 2p3 2p4 2p5 2p6

3s1 3s2 3p1 3p2 3p3 3p4 3p5 3p6

4s1 4s2 3d1 3d2 3d3 3d4 3d5 3d6 3d7 3d8 3d9 3d10 4p1 4p2 4p3 4p4 4p5 4p6



7s1 7s2 6d1 6d2 6d3

Bloc f

4f1 4f2 4f3 4f4 4f5 4f6 4f7 4f8 4f9 4f10

4f11

4f12

4f13

4f14

5f1 5f2 5f3 5f4 5f5 5f6 5f7 5f8 5f9 5f10

5f11

5f12

5f13

5f14


44

Ia : les alcalinsIIa : les alcalino-terreuxIIIa : famille du boreIVa : famille du carboneVa : famille de l’azoteVIa : famille de l’oxygèneVIIa : famille des halogènesO : famille des gaz rares ou nobles Ces gaz sont très stables car leur dernière couche est saturée.

Les éléments d sont appelés les métaux de transition, ou série de transition

Les 4f sont les lanthanides (ou terres rares)Les 5f dont les actinides (ou éléments rares)


45

Ordre de remplissage des Ordre de remplissage des orbitales orbitales

http://www.webelements.com/


46

Tableau_périodique_des_éléments_détaillé_fichiers\Periodic%20Table.exe


47

Variation des masses atomiquesVariation des masses atomiques


48

Variation des rayons Variation des rayons atomiquesatomiques


49


50

Le rayon de l’orbite atomique ou de l’ atome est donné par la formule :

pmaavecaZ

nr

eff

5300*

2*

Ces rayons peuvent être calculés en utilisant les formules avec la méthode de Slater.


51

Variation des premiers potentiels Variation des premiers potentiels d’ionisationd’ionisation


52

)(6.13 2*2*

eVZn

E effi

i

i

iit EpE

L’énergie d’un électron i d’un atome donné est donnée par :

L’énergie totale de tous les électrons est donc :

pi représente le nombre d’électrons ayant l’énergie Ei


53

L’énergie d’ionisation E.I est l’énergie minimale qu’il faut fournir pour arracher un électron . X(g) → X+ +e-

g : X étant en phase gazeuseL’énergie de première ionisation correspond à l’extraction d’un électron de la dernière sous-couche occupée. E.I(X) = E(X+ )-E(X(g))


54

Exercice d’application : 1. Calculer les énergies de l’atome de Lithium 3Li et de l’ion Li+ en déduire l’énergie de ionisation du lithium correspondant à la réaction Lig Li+

g + e-

3Li = 1s²2s1 calcul du coefficient d’écran pour un électron de l’orbitale atomique 2s 2s = 2x0,85 = 1,7Z*eff2s = 3 - 2s = 1,3Calcul du coefficient d’écran pour un électron de l’orbitale atomique 1s1s = 1x0,31 = 0,31 Z*eff1s = 3 - 1s = 2,69L’énergie d’un électron i d’un atome donné est donnée par :


55

)(6.13 2*

2eVZ

nE eff

ii

i

iit EpEL’énergie totale de tous les électrons est donc : pi représente le nombre d’électrons ayant l’énergie E i

Calcul de l’énergie de l’électron sur l’orbitale atomique 2sE2s = -13,6 x 1,3² = -5,75 eV 2²Calcul de l’énergie de tous les électrons de l’orbitale atomique 2sE2s total = 1 x E2s = -5,75eVCalcul de l’énergie d’un électron sur l’orbitale atomique 1sE1s = -13,6 x 2,7² = -99,14 eV 1²Calcul de l’énergie de tous les électrons de l’orbitale atomique 1sE1s total = 2 x E1s = -198,28eVCalcul de l’énergie totale de tous les électrons ET(3Li) = -5,75-198,28 = -204,03eV


56

On refait le même calcul pour l’ion lithiumLi+ =1s² Calcul du coefficient d’écran pour un électron de l’orbitale atomique 1s1s = 1x0,3 = 0,3Z*eff1s = 3 - 1s = 2,7Calcul de l’énergie d’un électron sur l’orbitale atomique 1sE1s = -13,6 x 2,7² = -99,14 eV 1²Calcul de l’énergie totale de tous les électrons ET(3Li+) = -198,28 eVEnergie d’ionisation : ET(3Li+) - ET(3Li) = -198,28 + 204,03 = 5,75 eVCalculer l’écart relatif sachant que la valeur expérimentale de l’énergie d’ionisation est de 5,4eVEcart relatif = 5,75 – 5,4 x 100 = 6,5%

5,4


57

Variation de Variation de l’électronégativitél’électronégativité


58

)(6.13 2*2*

eVZn

E effi

i

i

iit EpE

L’énergie d’un électron i d’un atome donné est donnée par :

L’énergie totale de tous les électrons est donc :

pi représente le nombre d’électrons ayant l’énergie Ei


59


60

L’affinité électronique A.E est l’opposé de l’énergie mise en jeu lors de la réaction en phase gazeuse qui consiste à « tester » l’aptitude d’un atome à pouvoir capter un électron. X(g) + e- → X-

g : X étant en phase gazeuse. A.E(X) = - (E(X- )-E(X(g)) )


61


62

Exercice d’application : 1. Calculer les énergies de l’atome de Lithium 3Li et de l’ion Li - en déduire l’affinité électronique du lithium correspondant à la réaction Lig + e-

Li -g

3Li = 1s²2s1 calcul du coefficient d’écran pour un électron de l’orbitale atomique 2s 2s = 2x0,85 = 1,7Z*eff2s = 3 - 2s = 1,3Calcul du coefficient d’écran pour un électron de l’orbitale atomique 1s1s = 1x0,31 = 0,31 Z*eff1s = 3 - 1s = 2,69L’énergie d’un électron i d’un atome donné est donnée par :


63

)(6.13 2*

2eVZ

nE eff

ii

i

iit EpEL’énergie totale de tous les électrons est donc : pi représente le nombre d’électrons ayant l’énergie E i

Calcul de l’énergie de l’électron sur l’orbitale atomique 2sE2s = -13,6 x 1,3² = -5,75 eV 2²Calcul de l’énergie de tous les électrons de l’orbitale atomique 2sE2s total = 1 x E2s = -5,75eVCalcul de l’énergie d’un électron sur l’orbitale atomique 1sE1s = -13,6 x 2,7² = -99,14 eV 1²Calcul de l’énergie de tous les électrons de l’orbitale atomique 1sE1s total = 2 x E1s = -198,28eVCalcul de l’énergie totale de tous les électrons ET(3Li) = -5,75-198,28 = -204,03eV


64

On refait le même calcul pour l’ion lithium Li -

Li- = 1s²2s2 calcul du coefficient d’écran pour un électron de l’orbitale atomique 2s 2s = 2x0,85 +1x0.35 = 2,05Z*eff2s = 3 - 2s = 0,95Calcul du coefficient d’écran pour un électron de l’orbitale atomique 1s1s = 1x0,31 = 0,31 Z*eff1s = 3 - 1s = 2,69Calcul de l’énergie de l’électron sur l’orbitale atomique 2sE2s = -13,6 x 0,95² = -3,07 eV 2²Calcul de l’énergie de tous les électrons de l’orbitale atomique 2sE2s total = 2 x E2s = -6,14 eVCalcul de l’énergie d’un électron sur l’orbitale atomique 1sE1s = -13,6 x 2,7² = -99,14 eV 1²Calcul de l’énergie de tous les électrons de l’orbitale atomique 1sE1s total = 2 x E1s = -198,28eVCalcul de l’énergie totale de tous les électrons de li -

ET(3Li-) = -6,14-198,28 = -204,42eV

Calcul de l’énergie d’un électron sur l’orbitale atomique 1sE1s = -13,6 x 2,7² = -99,14 eV 1²Calcul de l’énergie totale de tous les électrons ET(3Li-) = -198,28 -6,14 = - 204,42 eV

Affinité électronique : ET(3Li-) - ET(3Li) = = - 204,42 eV + 204,03 = 0,40 eVCalculer l’écart relatif sachant que la valeur expérimentale de l’énergie d’ionisation est de 0,62 eVEcart relatif = 0,6 – 0,4 x 100

0,6


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Documents

COURS DE STRUCTURE DE LA MATIÈRE (Module Ph 13) 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA 2010-2011 1