Introduction
L'état du nuage électronique dans les atomes peut être décrit de manière approchée dans le cadre d'un modèle faisant appel aux orbitales atomiques. La forme de ces orbitales atomiques s'adapte pour tenir compte de la répulsion entre les électrons. L'état du nuage s'analyse en terme de configurations électroniques qui sont les modes d'affectation des électrons aux orbitales. Les règles de remplissage régissent l'établissement de la configuration de l'état fondamental des atomes. Elles forment le fondement de la classification périodique des éléments.
Ce que vous devez savoir avant d'aborder cette ressource :
La notion d'orbitale atomique.
La notion d'ion hydrogénoïde, d'atome, de numéro atomique.
Le modèle des constantes d'écran de Slater.
Le principe des variations et le modèle de champ moyen.
Ce que vous allez tester dans cette ressource :
Les règles de détermination des charges effectives et des énergies électroniques dans le modèle de Slater et celui de champ moyen.
Ce que vous devez savoir faire à la fin de la ressource :
Savoir faire l'inventaire des effets d'écran que subit un électron sur une orbitale donnée.
Savoir calculer l'énergie d'une orbitale atomique dans le modèle de Slater.
Ce qui vous est proposé :
Trois exercices.
Dans le 1er, on montre comment déterminer une énergie d'ionisation dans le modèle de Slater, en utilisant l'approximation selon laquelle l'énergie d'un atome est la somme des énergies des orbitales occupées.
Dans le 2ème, on montre comment se détermine la forme de l'orbitale 1s de l'atome d'hélium quand on le décrit dans le cadre du modèle de champ moyen, c'est-à-dire quand on décrit simultanément les deux électrons par une orbitale de type. Dans ce modèle, on tient compte explicitement de la répulsion entre ces deux particules quantiques.
Dans le 3ème, on montre le lien entre le modèle de champ moyen et le modèle de Slater dans le cas de l'atome d'hélium.
Temps prévu : 60 min.