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12.2. Atomes et classification de Mendeleïev
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1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90
Numéro atomique Z
Figure 12.5 - Énergies de première ionisation des atomes.
Les pics correspondent aux atomes dont les couches sont pleines, donc plus stables.
Données tirées de la référence [30].
en utilisant le gaz rare
4 précédent l'élément. La structure du carbone sera notée
[C]=[He]2s 2 2p 2 .
Exceptions. Notons toutefois que le remplissage des couches électroniques en augmentant Z peut réserver des surprises, conséquences subtiles de l' interaction entre
électrons. Suivons par exemple la première ligne des métaux de transition (le bloc
central) sur le tableau 12.2. Le chrome et le cuivre présentent deux anomalies par
rapport à la règle simple : tout comme le cuivre, 1' argent et 1 'or présentent un remplissage partiel de la couche s, [Ag]= [Kr]4d 10 5s
1 pour l'argent, plus favorable énergétiquement que le remplissage 4d
9 5s
2 auquel nous pourrions penser à la lecture du
tableau de Mendeleïev. On peut tâcher d'en percevoir l'origine de la manière suivante. Pour décrire simplement les interactions entre les électrons nous avons évoqué
la substitution du vrai potentiel par un potentiel effectif Veff(r) vu par un électron,
i.e. le remplacement du problème à Z + 1 corps par un problème approché à 2 corps.
Le potentiel effectif détermine les niveaux d ' énergie En, e· Cependant, il dépend de la
distribution des électrons dans l'atome, i.e. du remplissage des états qui est lui-même
dicté par la hiérarchie des En, e· Un tel problème qui se mord la queue est ce qu' on
appelle un problème auto-cohérent. Lorsque des niveaux sont très proches, comme 4s
4. Les premiers gaz rares sont : hélium [He]= 1 s
2 , néon [Ne]= [He]2s
2 2p
6 , argon [Ar]= [Ne]3s
2 3p
6 , krypton [Kr] = [Ne]3ct
10 4s
2 4p
6 , etc.
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Numéro atomique Z
Figure 12.5 - Énergies de première ionisation des atomes.
Les pics correspondent aux atomes dont les couches sont pleines, donc plus stables.
Données tirées de la référence [30].
en utilisant le gaz rare
4 précédent l'élément. La structure du carbone sera notée
[C]=[He]2s 2 2p 2 .
Exceptions. Notons toutefois que le remplissage des couches électroniques en augmentant Z peut réserver des surprises, conséquences subtiles de l' interaction entre
électrons. Suivons par exemple la première ligne des métaux de transition (le bloc
central) sur le tableau 12.2. Le chrome et le cuivre présentent deux anomalies par
rapport à la règle simple : tout comme le cuivre, 1' argent et 1 'or présentent un remplissage partiel de la couche s, [Ag]= [Kr]4d 10 5s
1 pour l'argent, plus favorable énergétiquement que le remplissage 4d
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2 auquel nous pourrions penser à la lecture du
tableau de Mendeleïev. On peut tâcher d'en percevoir l'origine de la manière suivante. Pour décrire simplement les interactions entre les électrons nous avons évoqué
la substitution du vrai potentiel par un potentiel effectif Veff(r) vu par un électron,
i.e. le remplacement du problème à Z + 1 corps par un problème approché à 2 corps.
Le potentiel effectif détermine les niveaux d ' énergie En, e· Cependant, il dépend de la
distribution des électrons dans l'atome, i.e. du remplissage des états qui est lui-même
dicté par la hiérarchie des En, e· Un tel problème qui se mord la queue est ce qu' on
appelle un problème auto-cohérent. Lorsque des niveaux sont très proches, comme 4s
4. Les premiers gaz rares sont : hélium [He]= 1 s
2 , néon [Ne]= [He]2s
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