L'atome : du modèle de Bohr au modèle quantique

quantificat° E

spectre émiss° atome Hydrogène

dualité onde-corpuscule-théorie quantas

intéract° rayonnemt-mat

rayonnemt électromagnétique

modèle de Bohr

caractérisé par

longueur onde (lambda)

fréq v (Hz ou s)

distance parcourue pdt 1 oscillat°

nbr oscillat°/s

se propage à vit lum : c = 3*10^8 m.s^-1

E = hv = h c/lambda

h = constante de Planck = 6,629*10^-34 J.s

ds visible : 400 (violet) - 700 (rouge) nm

prisme sépare faisceaux lum

absopt°

émiss°

conduit à état excité

explique couleur

concerne sources lum et mat qui a absorbé rayonnemt

spectre discontinu

décomposit° lum blche

spectre continu

fréq radiat° émises ne prennent que crntes valeurs = quantifiées

émiss° raies déterminées (partie visible)

lg ondes raies émiss° donnée par : 1/lambda = Rh (1/n1² - 1/n2²)

Rh = constante de Rydberg = 1,07*10^7 m

spectre émiss° + absorpt° pr m^esp complémentaires

théorie quantas

seules crntes valeurs E possibles ds échange rayonnemt-mat

E émise sous forme paquet E associée à une v

flux particules = photons transportant E quantifiée

E n (eV) = -13,6/n² pr changer orbitales

électron-volt : E acquise par 1 électron accéléré par différent potentiel de 1 V

1 (eV) = 1,602 * 10^-19 J

E chq orbitale quantifiée et varie de 1/n²

niveaux

E sup = états excités

E nulle = état ionisé

électron à l'infini, n'est plus ds atome

modalité quantique

principe d'incertitude d'Heisenberg

équat° de Schrödinger

dualité onde-corpuscule

résolut° équat° de Schrödinger pr atomes H

onde électromagnétique et aussi électron

aspect ondulatoire (lambda)

aspect corpusculaire (photons)

lambda = h/m eV

m eV = quantité mouv part

ne peut connaître avc précision posit° et quantité mouv d'1 part simultanémt

crtnes part peuvent ê ds 2 états contraires en m^ tps

H^ phi = E phi

H^ : agit sur fonct° phi

E : associée à fonct° onde (E totale électron)

phi : fonct° d'onde ou orbitale atomique (OA) caractérise comportemt d'1 part en 1 pt M de l'esp 3D

chq pt représente 1 posit° possible pr électron ds état fondamental

proba de présence

n,l,m = 3 entiers

nbr quantiques

orbitales atomiques (OA)

états énergétiques atome H

4 nbr quantiques

représentat° OA

m : nbr quantique magnétique

l : nbr quantique 2ndr ou azimuthal

m s : rotat° quantique de spin

n : nbr quantique principal (entier >1)

correspond à niveaux d'E/couche électronique

n = 2 : L

n = 3 : M

n = 1 : K

n = 4 : N

définit forme et sous-couche électronique

si n = 2 : l = 0 et l = 1 -> s et p

si n = 3 : l = 0, l = 1, l =2 -> s, p et d

si n = 1 : l = 0 -> s

détermine orientat° orbitale ds esp

pr chq valeur de l : il y a 2l + 1 valeurs m l

p : l = 1, 3 valeurs m l -> -1, 0, 1

s : l = 0, m l = 0

d : l = 2, 5 valeurs m l -> -2, -1, 0, 1, 2

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plus 1/2 : sens anti-horaire

moins 1/2 : sens horaire

rotat° engendrant champs magnétique

chq valeur de n correspondant pls OA dues aux différents valeurs que peuvent prendre l, m, m s -> niveaux = dégénérés

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d = 5 OA

f = 7 OA

p = 3 OA

s = 1 OA

représentat° angulaire OA de type n p

représentat° de type n s

représentat° angulaire de type n d

représentée par sphère de rayon r centrée sur noyau

3 types orbitales p, orientée direct° ds esp

2 lobes séparées par plan nodal passant par noyau

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