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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 95 — #103
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ATOME POLYÉLECTRONIQUE
Réponse :
7 électrons sont à répartir en utilisant le principe de PAULI et la règle de KLECHKOWSKI.
Cette configuration est résumée par :
1s 2 2s 2 2p 3 .
Configuration électronique du fer
Écrire la configuration électronique d’un atome de fer (Z = 26) dans son état fondamental.
Réponse :
26 électrons sont à répartir selon les mêmes principes. La configuration fondamentale s’écrit
d’après la règle de KLECHKOWSKI :
1s
2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
6 4s
2 3d
6 .
Cette écriture est corrigée en inversant les niveaux 4s et 3d sous la forme :
1s
2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
6 3d
6 4s
2
souvent abrégée sous la forme :
[Ar] 3d
6 4s
2 .
[Ar] signifie configuration électronique de l’argon :
1s
2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
6
qui est le gaz rare qui précède le fer dans la classification périodique. Cette écriture inversant
les orbitales 4s et 3d rend compte de faits expérimentaux (obtention d’ions Fe 2+ possédant
six électrons d).
Exercice résolu
Règle de HUND
Dans l’atome polyélectronique, l’énergie d’une orbitale dépend des nombres n et . Ainsi
pour un même nombre n et un même nombre l’énergie de deux orbitales est identique. Des
cas de dégénérescence sont observés (existence de plusieurs orbitales associées à un seul
niveau d’énergie) dans le cas de niveaux p (3 orbitales atomiques associées au même niveau
d’énergie), de niveaux d (5 orbitales atomiques associées au même niveau d’énergie) et dans
le cas de niveaux f (7 orbitales atomiques associées au même niveau d’énergie). Dans le
cas de l’existence d’un niveau d’énergie dégénéré, il se pose un problème de remplissage :
comment répartir les électrons dans ces orbitales d’énergie similaire ? La règle de HUND
permet de répondre à cette question.
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Réponse :
7 électrons sont à répartir en utilisant le principe de PAULI et la règle de KLECHKOWSKI.
Cette configuration est résumée par :
1s 2 2s 2 2p 3 .
Configuration électronique du fer
Écrire la configuration électronique d’un atome de fer (Z = 26) dans son état fondamental.
Réponse :
26 électrons sont à répartir selon les mêmes principes. La configuration fondamentale s’écrit
d’après la règle de KLECHKOWSKI :
1s
2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
6 4s
2 3d
6 .
Cette écriture est corrigée en inversant les niveaux 4s et 3d sous la forme :
1s
2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
6 3d
6 4s
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souvent abrégée sous la forme :
[Ar] 3d
6 4s
2 .
[Ar] signifie configuration électronique de l’argon :
1s
2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
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qui est le gaz rare qui précède le fer dans la classification périodique. Cette écriture inversant
les orbitales 4s et 3d rend compte de faits expérimentaux (obtention d’ions Fe 2+ possédant
six électrons d).
Exercice résolu
Règle de HUND
Dans l’atome polyélectronique, l’énergie d’une orbitale dépend des nombres n et . Ainsi
pour un même nombre n et un même nombre l’énergie de deux orbitales est identique. Des
cas de dégénérescence sont observés (existence de plusieurs orbitales associées à un seul
niveau d’énergie) dans le cas de niveaux p (3 orbitales atomiques associées au même niveau
d’énergie), de niveaux d (5 orbitales atomiques associées au même niveau d’énergie) et dans
le cas de niveaux f (7 orbitales atomiques associées au même niveau d’énergie). Dans le
cas de l’existence d’un niveau d’énergie dégénéré, il se pose un problème de remplissage :
comment répartir les électrons dans ces orbitales d’énergie similaire ? La règle de HUND
permet de répondre à cette question.
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