Les atomes polyélectroniques

La taille des orbitales qu'occupent les électrons de l'atome reflète l'attraction effective qu'ils subissent. Elle est donc fonction de la charge du noyau et de l'importance de l'écran. On peut comparer la taille d'une orbitale donnée dans plusieurs atomes de numéro atomique croissant.

Par exemple, on a représenté ci-dessous l'orbitale \(2\textrm p\) des atomes de bore, carbone, azote, oxygène, fluor et néon, en utilisant la surface d'isodensité correspondant à une densité de probabilité de présence de \(10^{-3}\stackrel{°}{\textrm A}^{-3}\). Les orbitales sont obtenues dans l'approximation du modèle de Slater avec des exposants améliorés en tenant compte du champ moyen. Les charges effectives correspondantes sont données pour chaque atome. Par convention, on utilise deux couleurs différentes pour rappeler que l'orbitale possède deux parties de signes opposé.

La charge effective croît du bore au néon car l'augmentation de l'écran dû aux électrons de la couche \(L (n=2)\) ne suffit pas à contrebalancer l'augmentation de la charge du noyau. L'orbitale \(2\textrm p\) se contracte alors quand le numéro atomique augmente.