Calcul de constantes d'écran
Durée : 12 mn
Note maximale : 3
Question
On considère l'atome de lithium Li et ses cations\(\textrm{Li}^{+}\)et\(\textrm{Li}^{++}\).
Donner pour chaque espèce la configuration électronique de l'état fondamental.
Calculer les constantes d'écran pour chaque orbitale atomique occupée.
Tableau des constantes d'écran sauf écran 1s/1s (0,31)
Solution
Le numéro atomique du lithium est Z = 3.
L'atome neutre possède 3 électrons. Sa configuration dans l'état fondamental est :\(1\textrm{s}^{2}~2\textrm{s}^{1}\)
Le cation\(\textrm{Li}^{+}\)possède 2 électrons. Sa configuration dans l'état fondamental est :\(1\textrm{s}^{2}\)
Le cation\(\textrm{Li}^{++}\)ne possède qu'un seul électron. C'est un ion hydrogénoïde. Sa configuration dans l'état fondamental est :\(1\textrm{s}^{1}\)
Pour Li, on doit considérer les orbitales 2s et 1s.
Un électron sur l'orbitale 2s est soumis à l'écran des deux électrons 1s :\(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\sigma_{1s/2s} = 2~\times~\mathrm{0,85}\)
Un électron sur l'orbitale 1s n'est soumis qu'à l'écran de l'autre électron 1s :\(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\sigma_{1s/1s} = \mathrm{0,31}\)
Pour\(\textrm{Li}^{+}\), on doit considérer l'orbitale 1s uniquement.
Un électron sur l'orbitale 1s n'est soumis qu'à l'écran de l'autre électron 1s :\(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\sigma_{1s/1s} = \mathrm{0,31}\)
Pour\(\textrm{Li}^{++}\), on doit considérer l'orbitale 1s simplement occupée uniquement.
Un électron sur l'orbitale 1s n'est soumis à aucun écran :\(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\sigma_{1s/1s} = \mathrm{0,0}\)