12 Chimie pour les étudiants en médecine ...
Les orbitales set les
orbitales p sont importantes
dans le cas des éléments
de la biosphère.
Dans un atome, les orbitales
s'organisent sous forme
de couches.
8 C> Orbitales
Orbitale p
e = Noyau atomique
Figure 1 .4 Diverses orbitales atomiques.
Orbitaled
Figure 1 .5 Présence, dans une orbitale, de deux électrons à spins antiparallèles.
1. On distingue plusieurs types d'orbitales, chacune de celles-ci adoptant une forme spatiale caractéristique. Trois variétés importantes
d'orbitales sont identifiées par les lettres 4 «S», «p» et «d». Une
orbitale s correspond à une sphère centrée sur le noyau de l'atome
considéré (Figure 1.4). Une orbitale p ressemble à un haltère s , le
noyau se situant à l'intersection des deux lobes (Figure 1.4). Quant
aux orbitales d, elles comportent le plus souvent quatre lobes, le
noyau se situant à nouveau au centre de l'agrégat (figure 1.4).
2. Chaque orbitale peut contenir deux électrons au maximum. Cette
règle résulte de ce qu'on appelle couramment le principe d'exclusion
de Pauli. Les électrons présentent une caractéristique particulière,
en l'occurrence un spin, c'est-à-dire qu'ils peuvent tourner sur euxmêmes dans le sens dextrorse ou sinistrorse. Lorsque deux électrons
sont présents dans une orbitale, leurs spins doivent être appariés,
en ce sens que l'un tourne dans le sens des aiguilles d'une montre
et l'autre dans le sens inverse (figure 1.5).
3. Les diverses orbitales se disposent sous forme de couches successives dont le gabarit évolue de manière croissante, ce qui signifie
qu'elles s'écartent de plus en plus du noyau atomique. Ces couches
sont numérotées selon l'ordre l, 2, 3, . . . . L'énergie de ces couches
croît selon la même séquence.
4. Les diverses couches électroniques peuvent héberger un nombre
croissant d'orbitales selon une distribution bien déterminée comme
le montre le tableau 1.6. Ceci confirme le fait qu'il y a n 2 orbitales
4. Nd.Tr.: ces lettres proviennent de qualificatifs spectroscopiques, en l'occurrence
sharp, principal et diffuse.
5. Nd.Tr.: ou encore à une sorte de chiffre huit tridimensionnel.
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