Fiche 37 • Les orbitales atomiques
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3. EN PRATIQUE…
c Considérons un électron situé sur la couche M. Le nombre quantique principal vaut 3 : n = 3.
Pour trouver le nombre de sous-couches possibles, regardons le nombre quantique secondaire ᐉ.
Sachant que 0 ≤ ᐉ ≤ n – 1, ᐉ peut prendre les valeurs :
Le nombre d’orbitales atomiques par sous-couche est donné par le nombre quantique
magnétique m, avec – ᐉ ≤ m ≤ + ᐉ.
Le nombre total d’orbitales correspondant à n = 3 est donc : 1 + 3 + 5 = 9, c’est-à-dire 9
cases quantiques.
Pour une couche n, c’est-à-dire pour un nombre quantique principal n, il y a n 2 orbitales
atomiques.
c Prenons un autre exemple : la sous-couche ᐉ = 3 se nomme f. Elle contient 7 orbitales atomiques correspondant aux 7 valeurs de m possibles : – 3 ; – 2 ; – 1 ; 0 ; + 1 ; + 2 ; + 3. Ces 7 orbitales
atomiques ont la même énergie. On peut représenter les cases quantiques de la manière
suivante :
Chacune de ces orbitales peut contenir un électron de spin –1/2 et un autre de spin +1/2, soit
deux électrons. Sur les 7 orbitales atomiques peuvent se placer 7 ¥ 2 = 14 électrons.
Pour une sous-couche ᐍ, on peut placer 2 ¥ (2ᐍ +1) électrons.
Valeurs de ᐍ
Sous-couche correspondante
ᐉ = 0
sous-couche s
ᐉ = 1
sous-couche p
ᐉ = 2
sous-couche d
Valeurs de ᐍ
Valeurs de m
Sous-couche
correspondante
Cases quantiques
ᐉ = 0
m = 0
sous-couche s
ᐉ = 1
m = – 1 , 0, 1
sous-couche p
ᐉ = 2
m = – 2 ; – 1 ; 0 ; 1 ; + 2
sous-couche d
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