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COURS DE STRUCTURE DE LA MATIÈRE (Module Ph 13) 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA 2010-2011 1.

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1 COURS DE STRUCTURE DE LA MATIÈRE (Module Ph 13) 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

2 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA )Les atomes polyélectroniques a) Latome polyélectronique b) Règles de remplissage des couches et sous- couches c) Règles de Slater 5)La classification périodique des éléments a) Classement des éléments b) Les familles c) Variation des masses atomiques d) Variation des rayons atomiques e) Variation des potentiels dionisation f) Variation de lélectronégativité g) Variation des rayons de valence

3 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Classement des éléments Depuis lAntiquité, quelques éléments étaient connus, certains pouvant être trouvés à létat natif. Au Moyen-âge, dautres éléments furent découverts. Vers 1700 on connaissait ainsi 32 éléments. Linvention de la pile par Volta en a permis disoler de nombreux éléments

4 AP Sb As L Cu S Sn Ag C Fe Pb AuHg L A Depuis lAntiquité, quelques éléments étaient connus, certains pouvant être trouvés à létat natif. 12/03/20144Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

5 A P Sb As L Cu S Sn Ag C Fe Pb AuHg L A BiPt NiMn H Cl TeZrMo ONBe ZnCoTiCr W U Au cours des années 1700 une vingtaine déléments nouveaux sont identifiés 12/03/20145Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

6 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA En 1869, lorsque Mendeleïev a proposé sa classification, on connaissait 63 éléments. Dimitri Ivanovitch Mendeleïev (en russe : Дми́трий Ива́нович Менделе́ев ), ( ) chimiste russe.russe chimisterusse Il est principalement connu pour son travail sur la classification périodique des éléments, publié en 1869 appelée aussi tableau de Mendeleïev. Il déclara que les éléments chimiques pouvaient être arrangés selon un modèle qui permettait de prévoir les propriétés des éléments non encore découverts.classification périodique des éléments1869éléments chimiques

7 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

8 A P Sb As L Cu S Sn Ag C Fe Pb AuHg L A Bi Pt NiMn H Cl TeZrMo ONBe ZnCoTiCr W U ErTbLaCe Th Ir Pd RuRh Os Na Mg RbSr Li KCa CsBa YNb V Ta AlSi B I SeBr CdIn Tl 12/03/20148Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

9 H1H1 Li 7 Na 23 K 39 Ca 40 Rb 85 Mg 24 Be 9,4 Sr 87 Br 80 As 75 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Se 78 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 U 240 Th 231 Cl 35,5 12/03/20149Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

10 H1H1 Li 7 Na 23 K 39 Ca 40 Rb 85 Mg 24 Be 9,4 Sr 87 Br 80 As 75 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Se 78 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 U 240 Th 231 Cl 35,5 12/03/201410Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

11 H1H1 Li 7 Na 23 K 39 Ca 40 Rb 85 Mg 24 Be 9,4 Sr 87 Br 80 As 75 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Se 78 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 U 240 Th 231 Cl 35,5 12/03/201411Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

12 H1H1 Li 7 Na 23 K 39 Ca 40 Rb 85 Mg 24 Be 9,4 Sr 87 Br 80 As 75 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Se 78 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 U 240 Th 231 Cl 35,5 12/03/201412Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

13 H1H1 Li 7 Na 23 K 39 Ca 40 Rb 85 Mg 24 Be 9,4 Sr 87 Br 80 As 75 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Se 78 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 U 240 Th 231 Cl 35,5 12/03/201413Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

14 H1H1 Li 7 Na 23 K 39 Ca 40 Rb 85 Mg 24 Be 9,4 Sr 87 Br 80 As 75 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Se 78 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 U 240 Th 231 Cl 35,5 12/03/201414Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

15 Th 231 H1H1 Li 7 Na 23 K 39 Ca 40 Rb 85 Mg 24 Be 9,4 Sr 87 Br 80 As 75 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 Se 78 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 U /03/201415Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

16 Th 231 H1H1 Li 7 Na 23 K 39 Ca 40 Rb 85 Mg 24 Be 9,4 Sr 87 Br 80 As 75 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 Se 78 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 U /03/201416Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

17 Depuis longtemps, les chimistes ont constaté que certains éléments avaient les mêmes propriétés chimiques. On peut alors les classer en « familles ». b) Les familles 12/03/201417Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

18 Th 231 H1H1 Li 7 Na 23 K 39 Ca 40 Rb 85 Mg 24 Be 9,4 Sr 87 Br 80 As 75 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 Se 78 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 U /03/201418Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

19 Th 231 H1H1 Li 7 Na 23 K 39 Ca 40 Rb 85 Mg 24 Be 9,4 Sr 87 Br 80 As 75 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 Se 78 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 U 240 Certains éléments présentent une grande réactivité chimique à létat solide, et semblent former des oxydes comparables. 12/03/201419Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

20 Th 231 Li 7 Na 23 K 39 Ca 40 Rb 85 Mg 24 Be 9,4 Sr 87 Br 80 As 75 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 Se 78 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Ur 240 H1H1 12/03/201420Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

21 Th 231 Li 7 Na 23 K 39 Ca 40 Rb 85 Mg 24 Be 9,4 Sr 87 Br 80 As 75 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 Se 78 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Ur 240 H1H1 12/03/201421Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

22 Th 231 Li 7 Na 23 K 39 Ca 40 Rb 85 Mg 24 Be 9,4 Sr 87 Br 80 As 75 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 Se 78 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Ur 240 H1H1 12/03/201422Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

23 Th 231 Li 7 Na 23 K 39 Ca 40 Rb 85 Mg 24 Be 9,4 Sr 87 Br 80 As 75 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 Se 78 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Ur 240 H1H1 12/03/201423Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

24 Th 231 Li 7 Na 23 K 39 Ca 40 Rb 85 Mg 24 Be 9,4 Sr 87 Br 80 As 75 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 Se 78 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 Ru 104 Rh 104 Pd 106 Ag 108 Cd 112 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 Ur 240 H1H1 12/03/201424Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

25 Les éléments présentant les mêmes propriétés chimiques reviennent avec une certaine périodicité dans la liste des éléments classés par ordre de masse molaire croissante. On peut alors réorganiser cette liste sans changer lordre de masse croissante en mettant sur une même colonne les éléments ayant les mêmes propriétés. 12/03/201425Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

26 Mo 96 Rh 104 Pd /03/201426Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Li 7 Na 23 K 39 Ca 40 Rb 85 Mg 24 Be 9,4 Sr 87 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 In 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127 Yt 88 Zr 90 Nb 94 Ru 104 Ag 108 Cd 112 Cs 133 Ba 137 Di 138 Ce 140 Er 178 La 180 Fa 182 W 184 Os 195 Ir 197 Pt 198 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Th 231 Bi 208 U 240 Br 80 As 75 Se 78 Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 63 Zn 65 H1H1

27 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Le génie de Mendeleïev a été de comprendre que son tableau lui permettait de prévoir lexistence et les propriétés de deux éléments inconnus jusqualors: le gallium et le germanium, ils furent découverts peu après entre 1895 et 1900 grâce aux travaux de Bunsen et Kirchhoff sur lanalyse spectrale. On notera labsence déléments de la colonne 18 Létude de la radioactivité par Becquerel en 1896 eut pour conséquence la découverte de nouveaux éléments.

28 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA En hommage au travail de Mendeleïev, lélément 101 porte son nom : Md : mendélévium.

29 A P Sb As L Cu S Sn Ag C Fe Pb AuHg L A Bi Pt NiMn H Cl TeZrMo ONBe ZnCoTiCr W U ErTbLaCe Th Ir Pd RuRh Os Na Mg RbSr Li KCa CsBa YNb V Ta AlSi B I SeBr CdIn Tl GaGe 12/03/201429Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA L : Lanthanides A : Actinides

30 A P Sb As L Cu S Sn Ag C Fe Pb AuHg He Ar Xe Ne Kr L A Bi Pt NiMn H Cl TeZrMo ONBe ZnCoTiCr W U ErTbLaCe Sc TmDyHoYbEuGdPr F SmNd Th Ir Pd RuRh Os Na Mg RbSr Li KCa CsBa YNb V Ta AlSi B I SeBr CdIn Tl GaGe 12/03/ Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

31 Uuh UuqUub HsMt UunUuu RfDbSgBh MdCfEsFmNoBkLr Uuh UuqUub HsMt UunUuu RfDbSgBh MdCfEsFmNoBkLr A P Sb As Sc L Cu S Sn Ag C Fe Pb AuHg L A Pm NpPuAmCm Tc Fr At Ra PoHfReRn Lu AcPa Bi Pt NiMn H Cl TeZrMo ONBe ZnCoTiCr W U ErTbLaCe He Ar Xe Ne Kr TmDyHoYbEuGdPr F SmNd Th Ir Pd RuRh Os Na Mg RbSr Li KCa CsBa YNb V Ta AlSi B I SeBr CdIn Tl GaGeHe Ar Xe Ne Kr TmDyHoYbEuGdPr F SmNd Tc Fr At Ra PoHfReRn Lu AcPa Pm NpPuAmCm 12/03/201431Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

32 Plusieurs classifications périodiques ont vu le jour. 12/03/201432Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

33 Une classification en chinois. 12/03/201433Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

34 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

35 Une classification en spirale. 12/03/201435Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

36 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

37 Une classification en pyramide. 12/03/201437Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA http: //www.meta-synthesis.com

38 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

39 Une classification en 3 dimensions. 12/03/201439Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

40 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Lien : tableau périodique complet Cours SDM cinq\Tableau_périodique_des_éléments_détaillé.htm

41 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA è ligne 1s (2) 2è ligne 2s 2p (8) 3è ligne 3s 3p (8) 4è ligne 4s 3d 4p (18) 5è ligne 5s 4d 5p (18) 6è ligne 6s 5d 6p (32) 7è ligne 7s 6d (19 ? ) On remarque en écrivant la structure électronique de chaque élément que :

42 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

43 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Bloc sBloc dBloc p IaIIaIIIbIVbVbVIbVIIbVIII IbIIbIIIaIVaVaVIaVIIa0 1s11s2 2s12s22p12p22p32p42p52p6 3s13s23p13p23p33p43p53p6 4s14s23d13d23d33d43d53d63d73d83d93d104p14p24p34p44p54p6 5s15s24d14d24d34d44d54d64d74d84d94d105p15p25p35p45p55p6 6s16s25d15d25d35d45d55d65d75d85d95d106p16p26p36p46p56p6 7s17s26d16d26d3 Bloc f 4f14f24f34f44f54f64f74f84f94f1 0 4f1 1 4f1 2 4f1 3 4f1 4 5f15f25f35f45f55f65f75f85f95f1 0 5f1 1 5f1 2 5f1 3 5f1 4

44 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Ia : les alcalins IIa : les alcalino-terreux IIIa : famille du bore IVa : famille du carbone Va : famille de lazote VIa : famille de loxygène VIIa : famille des halogènes O : famille des gaz rares ou nobles Ces gaz sont très stables car leur dernière couche est saturée. Les éléments d sont appelés les métaux de transition, ou série de transition Les 4f sont les lanthanides (ou terres rares) Les 5f dont les actinides (ou éléments rares)

45 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Ordre de remplissage des orbitales

46 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Tableau_périodique_des_éléments_détaillé_fichiers\P eriodic%20Table.exe

47 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Variation des masses atomiques

48 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Variation des rayons atomiques

49 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA

50 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Le rayon de lorbite atomique ou de l atome est donné par la formule : Ces rayons peuvent être calculés en utilisant les formules avec la méthode de Slater.

51 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Variation des premiers potentiels dionisation

52 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Lénergie dun électron i dun atome donné est donnée par : Lénergie totale de tous les électrons est donc : p i représente le nombre délectrons ayant lénergie E i

53 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Lénergie dionisation E.I est lénergie minimale quil faut fournir pour arracher un électron. X(g) X + +e - g : X étant en phase gazeuse Lénergie de première ionisation correspond à lextraction dun électron de la dernière sous-couche occupée. E.I(X) = E(X + )-E(X(g))

54 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Exercice dapplication : 1. Calculer les énergies de latome de Lithium 3 Li et de lion Li + en déduire lénergie de ionisation du lithium correspondant à la réaction Li g Li + g + e -

55 3 Li = 1s² 2s 1 calcul du coefficient décran pour un électron de lorbitale atomique 2s 2s = 2x0,85 = 1,7 Z* eff2s = 3 - 2s = 1,3 Calcul du coefficient décran pour un électron de lorbitale atomique 1s 1s = 1x0,31 = 0,31 Z* eff1s = 3 - 1s = 2,69 Lénergie dun électron i dun atome donné est donnée par : 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Lénergie totale de tous les électrons est donc : p i représente le nombre délectrons ayant lénergie E i Calcul de lénergie de lélectron sur lorbitale atomique 2s E 2s = -13,6 x 1,3² = -5,75 eV 2² Calcul de lénergie de tous les électrons de lorbitale atomique 2s E 2s total = 1 x E 2s = -5,75eV Calcul de lénergie dun électron sur lorbitale atomique 1s E 1s = -13,6 x 2,7² = -99,14 eV 1² Calcul de lénergie de tous les électrons de lorbitale atomique 1s E 1s total = 2 x E 1s = -198,28eV Calcul de lénergie totale de tous les électrons E T ( 3 Li) = -5,75-198,28 = -204,03eV

56 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA On refait le même calcul pour lion lithium Li + =1s² Calcul du coefficient décran pour un électron de lorbitale atomique 1s 1s = 1x0,3 = 0,3 Z* eff1s = 3 - 1s = 2,7 Calcul de lénergie dun électron sur lorbitale atomique 1s E 1s = -13,6 x 2,7² = -99,14 eV 1² Calcul de lénergie totale de tous les électrons E T ( 3 Li + ) = -198,28 eV Energie dionisation : E T ( 3 Li + ) - E T ( 3 Li) = -198, ,03 = 5,75 eV Calculer lécart relatif sachant que la valeur expérimentale de lénergie dionisation est de 5,4eV Ecart relatif = 5,75 – 5,4 x 100 = 6,5% 5,4

57 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Variation de lélectronégativité

58 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Lénergie dun électron i dun atome donné est donnée par : Lénergie totale de tous les électrons est donc : p i représente le nombre délectrons ayant lénergie E i

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60 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Laffinité électronique A.E est lopposé de lénergie mise en jeu lors de la réaction en phase gazeuse qui consiste à « tester » laptitude dun atome à pouvoir capter un électron. X(g) + e - X - g : X étant en phase gazeuse. A.E(X) = - (E(X - )-E(X(g)) )

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62 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Exercice dapplication : 1. Calculer les énergies de latome de Lithium 3 Li et de lion Li - en déduire laffinité électronique du lithium correspondant à la réaction Li g + e - Li - g

63 3 Li = 1s² 2s 1 calcul du coefficient décran pour un électron de lorbitale atomique 2s 2s = 2x0,85 = 1,7 Z* eff2s = 3 - 2s = 1,3 Calcul du coefficient décran pour un électron de lorbitale atomique 1s 1s = 1x0,31 = 0,31 Z* eff1s = 3 - 1s = 2,69 Lénergie dun électron i dun atome donné est donnée par : 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA Lénergie totale de tous les électrons est donc : p i représente le nombre délectrons ayant lénergie E i Calcul de lénergie de lélectron sur lorbitale atomique 2s E 2s = -13,6 x 1,3² = -5,75 eV 2² Calcul de lénergie de tous les électrons de lorbitale atomique 2s E 2s total = 1 x E 2s = -5,75eV Calcul de lénergie dun électron sur lorbitale atomique 1s E 1s = -13,6 x 2,7² = -99,14 eV 1² Calcul de lénergie de tous les électrons de lorbitale atomique 1s E 1s total = 2 x E 1s = -198,28eV Calcul de lénergie totale de tous les électrons E T ( 3 Li) = -5,75-198,28 = -204,03eV

64 12/03/2014Cours de structure de la matière Ph 13 M. Bouguechal IPSA On refait le même calcul pour lion lithium Li - Li - = 1s² 2s 2 calcul du coefficient décran pour un électron de lorbitale atomique 2s 2s = 2x0,85 +1x0.35 = 2,05 Z* eff2s = 3 - 2s = 0,95 Calcul du coefficient décran pour un électron de lorbitale atomique 1s 1s = 1x0,31 = 0,31 Z*eff1s = 3 - 1s = 2,69 Calcul de lénergie de lélectron sur lorbitale atomique 2s E 2s = -13,6 x 0,95² = -3,07 eV 2² Calcul de lénergie de tous les électrons de lorbitale atomique 2s E 2s total = 2 x E 2s = -6,14 eV Calcul de lénergie dun électron sur lorbitale atomique 1s E 1s = -13,6 x 2,7² = -99,14 eV 1² Calcul de lénergie de tous les électrons de lorbitale atomique 1s E 1s total = 2 x E 1s = -198,28eV Calcul de lénergie totale de tous les électrons de li - E T ( 3 Li - ) = -6,14-198,28 = -204,42eV Calcul de lénergie dun électron sur lorbitale atomique 1s E 1s = -13,6 x 2,7² = -99,14 eV 1² Calcul de lénergie totale de tous les électrons E T ( 3 Li - ) = -198,28 -6,14 = - 204,42 eV Affinité électronique : E T ( 3 Li - ) - E T ( 3 Li) = = - 204,42 eV + 204,03 = 0,40 eV Calculer lécart relatif sachant que la valeur expérimentale de lénergie dionisation est de 0,62 eV Ecart relatif = 0,6 – 0,4 x 100 0,6

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