Le spin électronique
Une fois connues les énergies et la nature des orbitales atomiques (OA), nous avons
considéré les électrons sans prendre en compte leurs propriétés intrinsèques. Il nous faut
maintenant répondre à une question : comment devons-nous les répartir dans les OA ?
Un électron isolé peut être regardé comme une particule sphérique tournant sur ellemême. De ce fait, il possède un moment magnétique s, appelé spin, auquel est associé
un quatrième nombre quantique
dont les valeurs quantifiées sont + 1/2 ou - 1/2. On
écrit cette propriété de plusieurs façons équivalentes :
•
= Vi ,ou spin a , ou encore avec la flèche î
•
= - Vi, ou spin (3, ou encore avec la flèche i
La fonction d ’onde totale d ’un électron, appelée spinorbitale, dépend des quatre
nombres quantiques n, /, m, m^.
Pour un système polyélectronique nous écrivons :
'F totale = 'F(espace). f{s)
'F(espace) ne porte que sur les variables géométriques et/(5') est une fonction du spin
que nous ne préciserons pas.
1. Le principe d’exclusion de Pauli
Ce principe fondamental pour la description de tout système possédant plusieurs
électrons affirm e que ; pour un atome ou un système donné, deux électrons ne
peuvent posséder leurs quatre nombres quantiques identiques.
De ce fait, une OA caractérisée par les trois nombres n, /, m ne peut contenir, au plus,
que deux électrons de spins opposés, -1-1/2 et -1/2. La présence de deux électrons de
même spin est exclue, de même que celle d ’un troisième électron.
Ces résultats sont résumés ci-dessous.
CONFIGURATIONS PERM ISES
■a
O
c
=3
Q
t H
O
fNJ
X I
>Q .
O
U
n ,l,m ,m ^ = \/2
n, I, m, m^ = —\/2 n ,l,m ,
CONFIGURATIONS IN TER D ITES
Wg= 1/2
A 77g = — 1/2
n, / , ?n, /72g = 1/2
„ / ^
«¡,= 1/2
777c = -
m.
1/2 „ ;
[ 7 7 7 g = 1/2, 1/2
-
1/2
7 7 7 g - —1/2
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