Chimie des solides
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valence superieure, il faut que 1'ion soit stabilise par solvatation ou par
son environnement dans une structure cristalline. On remarquera que
I(B) < I(Be), tandis que I(O) < I(N). Dans le cas du bore, le premier electron expulse est un electron 2p, moins fortement lie que 1'electron 2s du
beryllium. Dans le cas de 1'oxygene, cet element possede 4 electrons p
alors que 1'azote n'en possede que 3, repartis egalement sur p x p y p z .
L'expulsion du quatrieme electron p de 1'oxygene est facilitee par la
repulsion qu'il subit de la part de 1'electron avec lequel il est apparie.
Les valeurs des premiers potentiels d'ionisation sont reportees sur
la figure 1.7 et traduisent, la encore, la periodicite de la classification
des elements.
1.3 Energie des orbitales atomiques
L'energie des orbitales peut etre estimee a partir des energies d'ionisation des atonies ou des molecules. II y a differents processus, pour
expulser un electron d'un atome, qui consistent a le prelever sur differentes orbitales. Prenons, par exemple, 1'argon, de structure electronique Is
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6 ; nous pouvons retirer successivement cet electron
sur 3p, 3s, 2p... ce qui donne, a chaque fois, un ion Ar
+ et implique une
orbitale de plus en plus basse en energie :
Ar -»Ar+ (Is
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
5
) I : premier potentiel d'ionisation
Ar -> Ar+ (Is
2
2s
2
2p
6
3s
7
3p
6
) I' 2 different du deuxieme potentiel
d'ionisation
Ar -»Ar+ (Is
2
2s
2
2p
5
3s
2
3p
6
) I' 3 different du troisieme potentiel
d'ionisation
On a T! < I' 2 < I' 3 ... puisqu'il faut expulser un electron de plus en plus
proche du noyau. Ces energies positives (processus endothermiques) correspondent a 1'energie que possedent les electrons sur les orbitales considerees en prenant comme etat de reference 1'atome neutre. On peut
alors enoncer le theoreme de Koopman :
L'toergie d'une orbitale
v
,$»i que Ton calcule dans le cadre de 1'approximation monoelectroniqile est, en valeur absolue, 6gale a F^nergie de
premifere ionisation de 1'atolSie lorsqu'on expulse lift Electron de eette
orbitale.
Ces processus sont schematises sur la figure 1.8, ou Ton a represente
les energies correspondant a 1'expulsion d'un electron des orbitales 2p,
3s et 3p. Chacune de ces energies, changee de signe, correspond alors a
1'energie de I'orbitale correspondante.
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valence superieure, il faut que 1'ion soit stabilise par solvatation ou par
son environnement dans une structure cristalline. On remarquera que
I(B) < I(Be), tandis que I(O) < I(N). Dans le cas du bore, le premier electron expulse est un electron 2p, moins fortement lie que 1'electron 2s du
beryllium. Dans le cas de 1'oxygene, cet element possede 4 electrons p
alors que 1'azote n'en possede que 3, repartis egalement sur p x p y p z .
L'expulsion du quatrieme electron p de 1'oxygene est facilitee par la
repulsion qu'il subit de la part de 1'electron avec lequel il est apparie.
Les valeurs des premiers potentiels d'ionisation sont reportees sur
la figure 1.7 et traduisent, la encore, la periodicite de la classification
des elements.
1.3 Energie des orbitales atomiques
L'energie des orbitales peut etre estimee a partir des energies d'ionisation des atonies ou des molecules. II y a differents processus, pour
expulser un electron d'un atome, qui consistent a le prelever sur differentes orbitales. Prenons, par exemple, 1'argon, de structure electronique Is
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6 ; nous pouvons retirer successivement cet electron
sur 3p, 3s, 2p... ce qui donne, a chaque fois, un ion Ar
+ et implique une
orbitale de plus en plus basse en energie :
Ar -»Ar+ (Is
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
5
) I : premier potentiel d'ionisation
Ar -> Ar+ (Is
2
2s
2
2p
6
3s
7
3p
6
) I' 2 different du deuxieme potentiel
d'ionisation
Ar -»Ar+ (Is
2
2s
2
2p
5
3s
2
3p
6
) I' 3 different du troisieme potentiel
d'ionisation
On a T! < I' 2 < I' 3 ... puisqu'il faut expulser un electron de plus en plus
proche du noyau. Ces energies positives (processus endothermiques) correspondent a 1'energie que possedent les electrons sur les orbitales considerees en prenant comme etat de reference 1'atome neutre. On peut
alors enoncer le theoreme de Koopman :
L'toergie d'une orbitale
v
,$»i que Ton calcule dans le cadre de 1'approximation monoelectroniqile est, en valeur absolue, 6gale a F^nergie de
premifere ionisation de 1'atolSie lorsqu'on expulse lift Electron de eette
orbitale.
Ces processus sont schematises sur la figure 1.8, ou Ton a represente
les energies correspondant a 1'expulsion d'un electron des orbitales 2p,
3s et 3p. Chacune de ces energies, changee de signe, correspond alors a
1'energie de I'orbitale correspondante.