Notions de physique

Principe d'exclusion de Pauli

    Deux électrons d'un même atome ne peuvent avoir leurs quatre nombres quantiques identiques (n, l, ml, ms).
Quand deux électrons ont le même n, l et ml alors ils sont de spin opposé (ms 1/2 pour l'un et -1/2 pour l'autre)

Règle de Klechkowski

    On remplit les orbitales à n+l croissant. Pour n+l égal (sur une diagonale) on remplit à n croissant.
"Géographiquement" parlant, l'ordre des couches électroniques est 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s, 4p, 4d, 4f ... on peut les voir comme des cageots vides autour d'une tas de pommes.
Le remplissage des couches ne se fait pas dans l'ordre "géographique" mais dans l'ordre donné par la règle de Klechkowski. C'est comme si l'agriculteur remplissait ses cageots de pommes indépendamment de la distance qu'il y a entre le tas de fruits et ses cageots.
Concrètement, on réalise le tableau suivant:

On suit les flèches vertes pour remplir les couches électroniques. L'ordre de remplissage est d'après le tableau:
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s...

Règle de Hund

    Quand un niveau d'énergie est dégénéré (groupe d'orbitales atomiques qui ont même n et l) et que le nombre d'électrons est insuffisant pour saturer ce niveau, l'état de plus basse énergie est obtenu en utilisant le maximum d'orbitales et en ayant le spin des électrons non appariés égaux.

On préfèrera: à ou encore à

Quelques structures électroniques

Atomes ayant 3 électrons de valence
B: 1s² 2s² 2p¹ = [He] 2s² 2p¹
Al:  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹ = [Ne] 3s² 3p¹
Ga: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p¹ =[Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p¹
In: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p¹=[Kr] 5s² 4d¹⁰ 5p¹

[He], [Ne], [Ar] et [Kr] représentent respectivement les configurations électroniques de l'Hélium, du Néon, de l'Argon et du Krypton.

[He]:1s²
[Ne] :1s² 2s² 2p⁶
[Ar] :1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶
[Kr] :1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶

Constantes physiques

Réalisé le 09/02/2006 par Benjamin MONTEIL