76
Structure de la matière
———W
‘
Pour représenter cette partie angulaire, nous
fonction de r, c’est—à—di‘re celles de la densité de proba—
utiliserons les coordonnées sphériques. Sur un axe,
bilité (ou densité électronique) à un facteur près.
repéré par les angles 6 et ça, nous portons la distance
La fonction R‘°‘(r) de l’orb1tale 2s présente un
ÔÎ4:@(Û) - @(ça); quand cet axe prend toutes les
nœud R2 (r)=0 (voir g. 4.24b). La distribution de
directions possibles, M engendre une surface représen—
charge électronique présente donc une surface nodale
tative de la partie angulaire en coordonnées sphériques.
(densité nulle) comprise entre deux surfaces sphériques
Dans le cas des orbitales s, la partie angulaire reste
de densité maximale (g. 4.24b).
_
constante et égale à 1/(2) quels que soient 9 et ça;
Quand n = 3 (orbitale 33), il y a deux surfaces
par conséquent, la surface obtenue est une sphère de
nodales et, d’une manière générale, pour une orbitale
rayon 1/(2). Les orbitales s présentent la symétrie
ns, il y a (n— 1) surfaces nodales. Toutes ces surfaces
sphérique (g. 4.23).
sont sphér1ques.
Le signe + qui gure sur la sphère @@ = 1/(2 \/Ë)
L’espace occupé par la distribution de charge
indique que la fonction d’onde reste positive pour toute
électronique augmente avec la valeur de n, mais elle
valeur de 9 et de ça.
correspond toujours à un seul électron; par conséquent, la densité moyenne de charge du nuage élec—
0
Densité de probabilité d’un électron s
tromqu diminue_quand
n augmente.
_
En
coordonnees
spher1ques,
la
fonction
Quand une orbitale s est ass001é à l’électron, la
|@(9) . Œ(ÇD)IZ se représenterait par une sphère de
probabilité de trouver cet électron, en un point situé à
rayon 1/47r_
une distance r du noyau dans une direction déterminée,
est donnée par la valeur de la fonction MZ. Les graphes
'
_
_
de la gure 4.24 montrent les variations de R2 (r) en
C’
Surfaces d egale denszte electronique
pour un électron &
'
Figure 4 24
Comme lil/|2 ne dépend que de r, ces surfaces sont
»
…
,
des sphères concentriques au noyau (g. 4.25). Quand
Rio(f)
.
18
r augmente, la densité électronique diminue, avec une
4
répartition sphérique des charges.
2
.
'
,.
‘
_
Figure 4.25
.
'a
_
.
_
)
_
1
2
£.
_
Râo(’).
28
_
0.5
.
_
_
_
)
2
'4
_’
-
_
'
a
_‘
.
Densité‘de probabilité ou
nuage
.
‘
'
électronique pour
les orbitales
13 et 23 dans une
,
'
Section plane des sphères d’égale densité
,
direction donnee
—
.
électronique dans le cas d'une orbitale ns
Précédent

- 92/514

Suivant