2.2. Configuration électronique d'un
Règle de Klechkowsky
Les électrons remplissent les orbitales atomiques (OA) par ordre croissant d'énergie, c’est-à-dire en suivant l’ordre croissant de (n + /). Pour deux valeurs identiques de
(n + /), on remplit d’abord la sous-couche de plus petit n. Pour mémoriser cette
règle, on écrit les orbitales 5 en diagonale, puis sur chaque ligne successivement, les
orbitales p,
15
<— lre ligne, 1 OA
2s
2p
<— 2e ligne, 2 OA
35
3p
3d
<— 3e ligne, 3 OA
45
4p
4d
4f
<— 4e ligne et suivantes, 4 OA
55
5p
5d
5f
65
6p
6d 6f
75
7p
7d 7/
On retrouve l’ordre de remplissage des orbitales, en parcourant successivement, les
colonnes du haut vers le bas. Cela donne :
15
25
2p 35
3p 45
3d 4p 55
4d 5p 65
etc.
lre colonne
2e
3e
4e
5e
6e
On indique, en exposant, le nombre d’électrons dans chaque orbitale.
Exemple
Pour le lithium, qui a trois électrons : I52 25*.
Grâce à Klechkowsky, on peut répartir les électrons dans les couches et les souscouches, mais on ne sait pas comment les répartir dans les cases quantiques. On ne
sait pas, non plus, combien d’électrons se trouvent dans chaque case. Pour cela, il
existe les règles suivantes.
Principe d'exclusion de Pauli
Dans son état fondamental, 2 électrons, d'un même atome, ne peuvent être décrits
par le même ensemble {n, /, mh 5}. Comme il n'y a que deux valeurs possibles pour
s (± 1/2), et qu’une case quantique est définie par {n, /. mj, on voit qu il ne peut y
avoir que 2 électrons par case.
Règle de Hund
On remplit les cases quantiques (qui peuvent contenir 2 électrons), de telle sorte
qu'on ait le maximum d’électrons « célibataires », avec un spin parallèle (5 = + 1/2),
avant de les regrouper par paire : on dit alors qu ils sont appariés.