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Les atomes polyélectroniques (Structure générale de la classification…
Les atomes polyélectroniques
Le modèle hydrogénoïde
L'effet d'écran
e- + proche du noyau masque aux e- + loin = e- interne effet d'écran sur e- externes => e- voyaient noyau de charge fictive de charge nucléaire effective
Charge nucléaire effective
associé à 1 e-
charge d'1 noyau fictif = "noyau réel + e- écrans"
Conséquence sur la taille des OA
rayon OA
= distance r où densité de proba radiale des e- externes = maximale
r -> prop à n^2 et inversement prop au Zeff de ses e- externes
r augmente qd n augmente = e- s'éloignent du noyau
r dimin. qd Zeff augm. = + e- se rapprochent
La struct. électronique des atomes, règle de remplissage
Principe d'exclusion de Pauli
= 2 e- d'1 OA = 1 spin opposé
Règles de Hund
règle 1 :
nb OA occupé = tjrs maximale
règle 2 :
nb d'e- avec spin parallèle = max dans une même OA
Principe de reconstruction
= déter. config électronq fondamentale de l'atome (=identité de l'atome)
Règles mnémotechnique de Klechkowshi
: ordre de remplissage diff NRJ augmentante des OA
Exemple de CEF
: ns^2(n-1)d^9 -> ns^1(n-1)d^10
ns^2(n-1)d^4 -> ns^1(n-1)d^5
==> orbiatles d + stable saturée ou 1/2 saturée
Config. électronique des ions :
cation : ordre désemplissage diff ordre de remplissage car suit ordre décroiss. d'NRJ
anion : ordre de remplissage
Structure générale de la classification périodique : Tableau de Mendeleiev
Organisat° en ligne ou période
début chqq période
-> rempli OA s
fin chq période
-> rempli OA p
n° période
= n° quantq n le + gd
Organisat° en colonne, groupe ou famille
élemnt prop. chmq voisines car même capacité à s'ioniser
même config. élec. externe
grp 3 à 11
=> métaux/
élément de transition
= élément dont l'atome a 1 ss-couche d incomplète ou q donne naissance à 1 ou pls cat° ayant 1 ss-couche d incomplète
Organisat° en bloc
(avec escalier)
Utilisation du tableau périodique
n° atomique des gaz rares
période 2 :
Li
li
Be
cta
B
ien
C
hez
N
otre
O
ncle
F
rançois
Ne
ster
période 3 :
Na
poléon
M
an
g
ea
Al
legrement
Si
x
P
oulet
S
ans
Cl
aquer d'
Ar
gent
Périodicité des propriétés chimiques
Charge nucléaire effective des e- de valence
Ds groupe :
Z augm. + vite que sigma => Zeff augm. qd Z augm.
Ds période :
Z augm. ++ vite que sigma => Zeff augm. qd Z augm.
Rayons de covalences et rayons ioniques
Le rayon de covalence
= moitié distance (en A) séparant 2 atomes identq reliés par 1 laison simple
-> valeur expérimentale
même période
: r dimin. qd Zeff augm. car e- + attirés par noyau q apparaît + chargé
même groupe
: r augm. qd Z augm. car e- passent couche au dessous bloqués sur OA + éloignée = + éloignés du noyau
Le rayon ionique
cation
=> tjrs + ptt q r atome neutre car + sont chargé + r diminue
anion
=> inversement
-> change pas bcp dans bloc d
isoélectrique
= mê nb d'e- ds ions de diff. atomes
Les NRJ
L'NRJ d'ionisation
NRJ de 1er ionisat° :
NRJ nécesssaire pour arracher 1 e- à l'atome gazeux dans son état fondamental
NRJ de 2eme ionisat° :
NRJ nécessaire pour arrecher 1 e- au cation à état gazeux
NRJ atome/ion :
Somme des NRJ de chacun des e-
Théorème de Koopmans :
NRJ de l'OA occupé par 1 e- de valence = 1 bonne approximation de la valeur de l'EI1
Rmq :
EI1<EI2<EI3<...
ET
+ difficile d'enlever e- à ss couche saturé ou 1/2 car stable donc nécessite + d'NRJ
Affinité électronique
= NRJ libérée lors de la capture d'1 e- p/ l'atome gazeux ds son état fondamental
Cas particulier gaz rares :
Pas tendance à capter e- -> affinité e-nique théorq négative donc neutre
L'électronégativité
Echelle de Mulliken
= échelle atomique
Echelle de Pauling
= échelle moléculaire
-> la + utilisée pour e-négativité
->L'NRJ de dissociat° molécule AB diatomique hétéronucléaire, D(A-B)= généralement + élevée q NRJ de dissociat° des diatomq homonucléiare D(A-A) D(B-B)
-> e-négativité fluor = 4
-> 0< e-négativité <4