Les configurations électroniques
O
Fiche 23
Considérons un élément donné et la séquence de ses niveaux quantiques, rangés par
ordre de stabilité décroissante : Is, 2s, 2p, etc. La façon dont les différentes OA sont
remplies, en respectant le principe d’exclusion de Pauli et la règle de Klechkowski, définit une configuration électronique. La multiplicité de spin, associée à cette configuration
électronique, permet de définir un état de l’atome et, plus généralement, du système
examiné. Les états électroniques sont observables. Une fonction d’onde complète, de
la forme 'F(espace) x/(spin) est associée à un état et il est possible de mesurer et de
calculer l’énergie correspondante.
1. Exemples de configurations électroniques
et d’états associés
Prenons pour commencer l’exemple de l’hélium (He) et limitons-nous à ses deux premières OA, Is et 2s. Il existe quatre façons schématiques de répartir les deux électrons
dans deux OA.
OA
2s
Is
Configuration
(Is^)
( ls '2s^)
(ls^2s^)
(2s^)
Spin total
0
0
1
0
États
So
Si
T l
S2
T J
O
c
13
Q
O
ГМ
(y)
X I
OJ
>Q .
O
U
O
Aux quatre distributions qualitatives ci-dessus sont associées quatre valeurs du spin
Fiche 23
total. La multiplicité étant définie par : M = 2S + 1 où 5' est le spin total, nous voyons
que nous avons trois états singulet, notés S^, S,,
et un triplet T,. Ces quatre états sont
différents, observables séparément. L’état fondamental est noté et les trois autres états
sont des états excités. Pour obtenir l’un quelconque des états excités, il faut promouvoir
un ou deux électrons depuis ГОА la plus stable (Is dans cet exemple) vers une OA de
moindre stabilité (2s). S, et Tj sont appelés états monoexcités car un seul électron est
promu à partir de l’état fondamental.
est un état biexcité (deux électrons promus).
Ш Une approximation pratique sur l’énergie des états
Afin de classer les énergies relatives des états, nous pouvons utiliser une approximation.
Si E est l’énergie de ГОА 'F/, une valeur approchée de l’énergie totale est donnée par ;
où n. est le nombre d’électrons présents (n. = 1 ou 2).
56
O
Fiche 23
Considérons un élément donné et la séquence de ses niveaux quantiques, rangés par
ordre de stabilité décroissante : Is, 2s, 2p, etc. La façon dont les différentes OA sont
remplies, en respectant le principe d’exclusion de Pauli et la règle de Klechkowski, définit une configuration électronique. La multiplicité de spin, associée à cette configuration
électronique, permet de définir un état de l’atome et, plus généralement, du système
examiné. Les états électroniques sont observables. Une fonction d’onde complète, de
la forme 'F(espace) x/(spin) est associée à un état et il est possible de mesurer et de
calculer l’énergie correspondante.
1. Exemples de configurations électroniques
et d’états associés
Prenons pour commencer l’exemple de l’hélium (He) et limitons-nous à ses deux premières OA, Is et 2s. Il existe quatre façons schématiques de répartir les deux électrons
dans deux OA.
OA
2s
Is
Configuration
(Is^)
( ls '2s^)
(ls^2s^)
(2s^)
Spin total
0
0
1
0
États
So
Si
T l
S2
T J
O
c
13
Q
O
ГМ
(y)
X I
OJ
>Q .
O
U
O
Aux quatre distributions qualitatives ci-dessus sont associées quatre valeurs du spin
Fiche 23
total. La multiplicité étant définie par : M = 2S + 1 où 5' est le spin total, nous voyons
que nous avons trois états singulet, notés S^, S,,
et un triplet T,. Ces quatre états sont
différents, observables séparément. L’état fondamental est noté et les trois autres états
sont des états excités. Pour obtenir l’un quelconque des états excités, il faut promouvoir
un ou deux électrons depuis ГОА la plus stable (Is dans cet exemple) vers une OA de
moindre stabilité (2s). S, et Tj sont appelés états monoexcités car un seul électron est
promu à partir de l’état fondamental.
est un état biexcité (deux électrons promus).
Ш Une approximation pratique sur l’énergie des états
Afin de classer les énergies relatives des états, nous pouvons utiliser une approximation.
Si E est l’énergie de ГОА 'F/, une valeur approchée de l’énergie totale est donnée par ;
où n. est le nombre d’électrons présents (n. = 1 ou 2).
56