L’essentiel du cours 621
Le nombre quantique magnétique de spin de l’électron m s peut prendre deux valeurs :
m s = +
1
2
ou m s = −
1
2
Définition : Nombre quantique magnétique de spin
On dit parfois abusivement qu’un électron possède un spin 1/2 ou un spin −1/2 lorsque
m s = 1/2 ou m s = −1/2 respectivement.
Il faut savoir que deux électrons d’un même atome et de même nombre quantique magnétique de
spin ne peuvent être dans le même état quantique (n, l, m l ). C’est le principe d’exclusion de Pauli,
applicable à tout fermion :
Il est impossible d’avoir, au sein d’un même atome, deux électrons avec les quatre nombres
quantiques (n, l, m l , m s ) identiques.
Principe d’exclusion de Pauli
On en déduit que seuls deux électrons de nombres quantiques magnétiques de spin opposés peuvent
être décrits par la même fonction d’onde ψ n,l,m l . Il ne peut donc y avoir que deux électrons au
maximum par orbitale atomique. Ces deux électrons sont dits appariés. Dans le cas où un seul
électron occupe une orbitale atomique, celui-ci est dit célibataire. Par convention, on utilise une
flèche vers le haut pour un électron de nombre quantique m s = +1/2 et une flèche vers le bas pour
un électron de nombre quantique m s = −1/2. Sur la figure 23.9, une orbitale atomique d’énergie
E n,l (représentée par un trait horizontal) est remplie avec un ou deux électrons.
O
E n,l
ou
Électron célibataire
O
E n,l
Électrons appariés
Figure 23.9. Représentation des électrons dans une orbitale.
Comment déterminer la configuration électronique d’un atome polyélectronique
dans son état fondamental ?
Déterminer la configuration électronique d’un atome consiste à répartir les électrons de l’atome
sur les différentes orbitales. Cette répartition, qui peut être quelconque dans un état excité, est au
contraire unique dans l’état fondamental.
Dans l’état fondamental, les électrons occupent des états quantiques tels que l’énergie de l’atome
soit minimale. Nous allons donc classer les orbitales atomiques par ordre croissant d’énergie.
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
partagelivrescpge.blogspot.com
Le nombre quantique magnétique de spin de l’électron m s peut prendre deux valeurs :
m s = +
1
2
ou m s = −
1
2
Définition : Nombre quantique magnétique de spin
On dit parfois abusivement qu’un électron possède un spin 1/2 ou un spin −1/2 lorsque
m s = 1/2 ou m s = −1/2 respectivement.
Il faut savoir que deux électrons d’un même atome et de même nombre quantique magnétique de
spin ne peuvent être dans le même état quantique (n, l, m l ). C’est le principe d’exclusion de Pauli,
applicable à tout fermion :
Il est impossible d’avoir, au sein d’un même atome, deux électrons avec les quatre nombres
quantiques (n, l, m l , m s ) identiques.
Principe d’exclusion de Pauli
On en déduit que seuls deux électrons de nombres quantiques magnétiques de spin opposés peuvent
être décrits par la même fonction d’onde ψ n,l,m l . Il ne peut donc y avoir que deux électrons au
maximum par orbitale atomique. Ces deux électrons sont dits appariés. Dans le cas où un seul
électron occupe une orbitale atomique, celui-ci est dit célibataire. Par convention, on utilise une
flèche vers le haut pour un électron de nombre quantique m s = +1/2 et une flèche vers le bas pour
un électron de nombre quantique m s = −1/2. Sur la figure 23.9, une orbitale atomique d’énergie
E n,l (représentée par un trait horizontal) est remplie avec un ou deux électrons.
O
E n,l
ou
Électron célibataire
O
E n,l
Électrons appariés
Figure 23.9. Représentation des électrons dans une orbitale.
Comment déterminer la configuration électronique d’un atome polyélectronique
dans son état fondamental ?
Déterminer la configuration électronique d’un atome consiste à répartir les électrons de l’atome
sur les différentes orbitales. Cette répartition, qui peut être quelconque dans un état excité, est au
contraire unique dans l’état fondamental.
Dans l’état fondamental, les électrons occupent des états quantiques tels que l’énergie de l’atome
soit minimale. Nous allons donc classer les orbitales atomiques par ordre croissant d’énergie.
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