Chapitre 1 • Orbitales atomiques 13
d’onde p z est indépendante de φ ; on peut représenter l’orbitale par
deux sphères (tangentes à l’origine)
*
dont les centres se trouvent
sur l’axe z. Pour les orbitales p x et p y , A(θ, φ) dépend à la fois de θ
et de φ ; ces orbitales sont semblables à p z , mais elles sont orientées selon les axes x et y.
Même si nous ne devons pas oublier que l’origine des fonctions
d’onde est mathématique, la plupart des chimistes les trouvent
difficiles à visualiser et préfèrent des représentations graphiques
des orbitales. La figure 1.9 présente les surfaces limites de l’orbitale s et des trois orbitales p. Les différentes couleurs des lobes
* Pour insister sur le fait que φ est une fonction continue, nous avons étendu
jusqu’au noyau les surfaces limites dans les représentations des orbitales, mais
ce n’est pas absolument exact pour les orbitales p si nous prenons en compte
≈ 95 % de la charge électronique.
La partie angulaire de la fonction d’onde,
A(θ, φ)
Considérons maintenant les parties angulaires des fonctions
d’onde, A(θ, φ), pour les différents types d’orbitales atomiques.
Elles sont indépendantes du nombre quantique principal comme
le montre le tableau 1.2 pour n = 1 et 2. En outre, pour les orbitales s, A(θ, φ) est indépendante des angles θ et φ et a une valeur
constante. Ainsi, une orbitale s a une symétrie sphérique autour du
noyau. Nous avons noté précédemment qu’un ensemble d’orbitales p est triplement dégénéré ; par convention, on désigne les trois
orbitales qui constituent l’ensemble dégénéré par p x , p y et p z . Sur
le tableau 1.2, nous voyons que la partie angulaire de la fonction
Distance r du noyau / unités atomiques
0
0
1s
2s
3s
5
10
15
20
4πr
2
R(r)
2
Fonctions de distribution radiales, 4π
Fig. 1.7
r
2
R(r)
2
, des orbitales atomiques 1s, 2s et 3s de l’atome d’hydrogène.
Distance r du noyau / unités atomiques
0
0
10
20
3d
3p
3s
4πr
2
R(r)
2
Fonctions de distribution radiale, 4π
Fig. 1.8
r
2
R(r)
2
, des orbitales atomiques 3s, 3p, et 3d de l’atome d’hydrogène.
d’onde p z est indépendante de φ ; on peut représenter l’orbitale par
deux sphères (tangentes à l’origine)
*
dont les centres se trouvent
sur l’axe z. Pour les orbitales p x et p y , A(θ, φ) dépend à la fois de θ
et de φ ; ces orbitales sont semblables à p z , mais elles sont orientées selon les axes x et y.
Même si nous ne devons pas oublier que l’origine des fonctions
d’onde est mathématique, la plupart des chimistes les trouvent
difficiles à visualiser et préfèrent des représentations graphiques
des orbitales. La figure 1.9 présente les surfaces limites de l’orbitale s et des trois orbitales p. Les différentes couleurs des lobes
* Pour insister sur le fait que φ est une fonction continue, nous avons étendu
jusqu’au noyau les surfaces limites dans les représentations des orbitales, mais
ce n’est pas absolument exact pour les orbitales p si nous prenons en compte
≈ 95 % de la charge électronique.
La partie angulaire de la fonction d’onde,
A(θ, φ)
Considérons maintenant les parties angulaires des fonctions
d’onde, A(θ, φ), pour les différents types d’orbitales atomiques.
Elles sont indépendantes du nombre quantique principal comme
le montre le tableau 1.2 pour n = 1 et 2. En outre, pour les orbitales s, A(θ, φ) est indépendante des angles θ et φ et a une valeur
constante. Ainsi, une orbitale s a une symétrie sphérique autour du
noyau. Nous avons noté précédemment qu’un ensemble d’orbitales p est triplement dégénéré ; par convention, on désigne les trois
orbitales qui constituent l’ensemble dégénéré par p x , p y et p z . Sur
le tableau 1.2, nous voyons que la partie angulaire de la fonction
Distance r du noyau / unités atomiques
0
0
1s
2s
3s
5
10
15
20
4πr
2
R(r)
2
Fonctions de distribution radiales, 4π
Fig. 1.7
r
2
R(r)
2
, des orbitales atomiques 1s, 2s et 3s de l’atome d’hydrogène.
Distance r du noyau / unités atomiques
0
0
10
20
3d
3p
3s
4πr
2
R(r)
2
Fonctions de distribution radiale, 4π
Fig. 1.8
r
2
R(r)
2
, des orbitales atomiques 3s, 3p, et 3d de l’atome d’hydrogène.