2. Les relations qualitatives entre l’énergie et la taille des OA
Nous avons vu dans la fiche précédente qu’une OA est représentée graphiquement
par un volume contenant par convention une probabilité donnée de contenir l’électron
(98 % par exemple).
La taille de ce volume est conditionnée par la forme de la partie angulaire et par
l’exponentielle de la partie radiale. Pour n donné, plus Z (ou Z*) est grand, plus ГОА est
compacte. Or, l’énergie de Г OA considérée dépend également de Z (ou Z*). Il est aisé
d’en tirer la conclusion qualitative suivante : plus Z (donc également Z*) est grand, plus
l’énergie d’une OA est négative et plus elle est compacte.
Z (ou Z*) croît — > E{n) croît (en valeur négative) ^ 'P(^) devient plus compacte
P
Fiche 27
Le schéma qualitatif de la figure permet de mémoriser cet ensemble de résultats.
V
X J
O
c
U
Q
1
O
Г М
(y)
• —
Q .
>.
C L
O
U
Les écarts relatifs deviennent moins marqués pour les éléments plus lourds que C, N,
O, F. Cela résulte du fait que les exposants de Slater Z* varient moins du fait de l’effet
d’écran des couches intermédiaires.
La taille des OA est également liée aux rayons atomiques qui sont donnés dans la
fiche 194.
Nous voyons sur la figure précédente que l’énergie des OA s’inscrit sur des arcs
de paraboles plus ou moins courbés. Cela reflète le résultat obtenu par le traitement de l’atome de Bohr où nous avons trouvé pour l’énergie une variation du type
E{n) = - KTrln^ et, de façon concomitante r{n) = K'iEIZ.
D
Fiche 194
D
Fiche 19
63