Niveaux d’énergie quantifiée

Présentation au sujet: "Niveaux d’énergie quantifiée"— Transcription de la présentation:

1 Niveaux d’énergie quantifiée
Note: (unités)

2 Atome hydrogénoïde Quantification de l`énergie:
Énergie dépend de n seulement ( Même résultat que modèle de Bohr ) État stationnaire dépend de n, l et m orbitale

3 Atkins, fig.(13.8)

4 Atkins, fig.(13.8)

5 Atome hydrogénoïde Signification des nombres quantiques l et m
l longueur du vecteur moment cinétique m composante (Lz) du moment cinétique Atkins, fig.(12.33)

6 Atomes à plusieurs électrons
corrélation de mouvements électroniques: électron 1 Approximation des électrons indépendants ou approximation orbitalaire noyau électron 2 orbitales fonction d’onde totale électron 3

7 Orbitales atomiques Symétrie sphérique de Veff
orbitales dépendent de n,l,m toujours Énergie orbitalaire e=e(n,l) e(n,l) croît avec n+l à (n+l) fixé, e(n,l) croît avec n Règles de Klechkowski Ainsi: e(1s) < e (2s) < e(2p) < e(3s) < e(3p) < e(4s) < e(3d) < e(4p) ..

8 Configurations électroniques
configuration électronique = schéma de remplissage d’orbitales Principe de Pauli à respecter + règles de Klechkowski Exemple 2: état fondamental de Na (Z=11)

9 Configurations électroniques
configuration électronique = schéma de remplissage d’orbitales Principe de Pauli à respecter + règles de Klechkowski + règles de Hund Exemple 1: état fondamental de C (Z=6)

10 eV C (Z=6) 14 12 10 8 6 4 m = 2p 2 2s 1s

11 eV C (Z=6) 14 12 10 8 6 43,4 4 cm-1 2 16,4

12 Molécules Énergie électronique

13 Approximation de Born-Oppenheimer
Dans une molécule e ANALYSE: B A Découplage approché Born-Oppenheimer: Considérer le mouvement (l’état) électronique à une géométrie nucléaire FIXÉE a un sens et est utile.

14 Approximation de Born-Oppenheimer
Dans l’approximation de Born-Oppenheimer Fonction d’onde électronique dépend de la GÉOMÉTRIE NUCLÉAIRE Hypersurface d’Énergie potentielle

15 Approximation de Born-Oppenheimer
Dans l’approximation de Born-Oppenheimer Fonction d’onde électronique dépend de la GÉOMÉTRIE NUCLÉAIRE Hypersurface d’Énergie potentielle= champ de forces moyen gouverne mouvements nucléaires

16 H2+ De (Énergie de dissociation) Re

17

18 H2O O y H H x

19 Vibrations moléculaires
Oscillateur harmonique: constante de force de rappel

20 Vibrations moléculaires
Fréquence vibrationnelle: Énergie vibrationnelle (approx. harmonique) constante de force de rappel Masse réduite

21 V=2 V=1 V=0

22 Modes normaux de vibrations
Énergie potentielle d’1 état stable: Diagonalisation de Forme quadratique: 3 translations, nrot= 2 ou 3 angles (rotations) + (3N-3-nrot) modes normaux de vibrations

23 Modes normaux de vibrations
H2O CO2

24

25 Modes normaux de vibrations
Énergie de chaque mode: Énergie vibrationnelle totale: Fréquence du mode

26 Rotations

27 Rotations

28 Rotations: molécule linéaire
États rotationnels

29

30 Rotations Rotateur sphérique Rotateur symétrique