Calcul de charges effectives
Durée : 6 mn
Note maximale : 3
Question
On considère l'atome de lithium Li et ses cations\(\textrm{Li}^{+}\)et\(\textrm{Li}^{++}\).
Calculer les charges effectives pour chaque orbitale atomique occupée.
Tableau des constantes d'écran sauf écran 1s/1s (0,31)
Solution
On doit calculer les charges effectives pour chaque orbitale occupée de chaque espèce.
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 :\(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\sigma_{1s/2s} = 2~\times~\mathrm{0,85}\)
La charge effective est alors :\(Z^{*}(2s_{\textrm{Li}}) = Z - \sigma_{1s/2s} =\mathrm{1,3}\)
Un électron sur l'orbitale 1s n'est soumis qu'à l'écran de l'autre électron 1s :\(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\sigma_{1s/1s} = \mathrm{0,31}\)
La charge effective est alors :\(Z^{*}(1s_{\textrm{Li}}) = Z - \sigma_{1s/1s} =\mathrm{2,69}\)
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 :\(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\sigma_{1s/1s} = \mathrm{0,31}\)
La charge effective est alors :\(Z^{*}(1s_{\textrm{Li}^{+}}) = Z - \sigma_{1s/1s} =\mathrm{2,69}\)
Pour\(\textrm{Li}^{++}\), on doit considérer l'orbitale 1s simplement occupée uniquement.
Un électron sur l'orbitale 1s n'est soumis à aucun écran :\(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\sigma_{1s/1s} = \mathrm{0,0}\)
La charge effective est alors :\(Z^{*}(1s_{\textrm{Li}^{++}}) = Z = 3\)