Atomes à plusieurs électrons

Présentation au sujet: "Atomes à plusieurs électrons"— Transcription de la présentation:

1 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

2 Orbitales, spin-orbitales et fonction d’onde à N électrons
sans spin électronique orbitales fonction d’onde totale incluant le spin électronique spin-orbitales dans l’approximation des électrons indépendants ou approximation orbitalaire

3 Méthode SCF-Hartree-Fock
(Self-Consistent Field) FIN non converge ? oui

4 Méthode SCF-Hartree-Fock
(Self-Consistent Field) approximation d’ordre zéro FIN non converge ? oui

5 Méthode SCF-Hartree-Fock
(Self-Consistent Field) FIN non converge ? oui approximations successives

6 Orbitales atomiques Symétrie sphérique de Veff
orbitales dépendent de n,l,m toujours Énergie orbitalaire e=e(n,l)

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

8 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

9 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

10 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:

11 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) ..

12 Configurations électroniques
configuration électronique = schéma de remplissage d’orbitales Principe de Pauli à respecter + règles de Klechkowski

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

14 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)

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

16 Configurations électroniques
Règle de Hund 2 électrons de même état de spin s’évitent (Pauli) E(Configuration avec le plus grand nombre de spins parallèles) < E(Configuration avec des spins appariés)

17 Configurations électroniques
Règle de Hund 2 électrons de même état de spin s’évitent (Pauli) Configuration avec le plus grand nombre de spins parallèles favorisée

18 Configurations électroniques
configuration électronique = schéma de remplissage d’orbitales Principe de Pauli à respecter + règles de Klechkowski + règle de Hund Exemple 1: état fondamental de Cr (Z=24) 6 spins parallèles !

19 Configurations électroniques
configuration électronique = schéma de remplissage d’orbitales Principe de Pauli à respecter + règles de Klechkowski + règle de Hund Exemple 1: état fondamental de Cr (Z=24) 4 spins parallèles

20 Configurations électroniques
configuration électronique = schéma de remplissage d’orbitales Principe de Pauli à respecter + règles de Klechkowski + règle de Hund Exemple 1: état fondamental de Cr (Z=24) 3 spins parallèles

21 Modèle de l’effet d’écran
électron 1 noyau électron 2 électron 3

22 Modèle de l’effet d’écran
électron 1 constante d’écran noyau électron 2 électron 3

23 Modèle de l’effet d’écran
électron 1 électron 3 + noyau système hydrogénoide noyau électron 2 électron 3

24 Modèle de l’effet d’écran
électron 1 constante d’écran déterminée par noyau règles empiriques de Slater électron 2 électron 3

25 Règles de Slater noyau électron 1 (électron de blindage) électron 2
(électron test)

26 Règles de Slater contribution de électron 1 à s vu par électron 1
noyau électron 1 (électron de blindage) électron 2 (électron test)

27 Règles de Slater (1-3) contribution de électron 1 à s vu par électron 2 noyau électron 1 (électron de blindage) électron 2 (électron test)

28 Règles de Slater (1-3) contribution de électron 1 à s vu par électron 2 noyau électron 1 (électron de blindage) électron 2 (électron test)

29 Règles de Slater (1-3) contribution de électron 1 à s vu par électron 2 noyau électron 1 (électron de blindage) électron 2 (électron test)

30 Règles de Slater (1-3) contribution de électron 1 à s vu par électron 2 noyau électron 1 (électron de blindage) électron 2 (électron test)

31 Règles de Slater (1-3) contribution de électron 1 à s vu par électron 2 noyau électron 1 (électron de blindage) électron 2 (électron test)

32 Règles de Slater (1-3) contribution de électron 1 à s vu par électron 2 noyau électron 1 (électron de blindage) électron 2 (électron test)

33 Règles de Slater (4-6) contribution de électron 1 à s vu par électron 2 noyau électron 1 (électron de blindage) électron 2 (électron test)

34 Règles de Slater (4-6) contribution de électron 1 à s vu par électron 2 noyau électron 1 (électron de blindage) électron 2 (électron test)

35 Règles de Slater (4-6) contribution de électron 1 à s vu par électron 2 noyau électron 1 (électron de blindage) électron 2 (électron test)

36 Règles de Slater (4-6) contribution de électron 1 à s vu par électron 2 noyau électron 1 (électron de blindage) électron 2 (électron test)

37 Règles de Slater: exemple 1 Atome de Bore
s vu par électron 2p

38 Règles de Slater: exemple 1 Atome de Bore
s vu par électron 2p contributions de 2s2

39 Règles de Slater: exemple 1 Atome de Bore
s vu par électron 2p contributions de 1s2 contributions de 2s2

40 Règles de Slater: exemple 1 Atome de Bore
s vu par électron 2p contributions de 1s2 contributions de 2s2

41 Règles de Slater: exemple 1 Atome de Bore
s vu par un électron 1s contributions de 1s2 contributions de 2s22p1

42 Règles de Slater: exemple 2 Atome de Sodium
s vu par électron 3s contributions de 1s2 contributions de 2s22p6

43 Règles de Slater: exemple 2 Atome de Sodium
s vu par un électron 2s ou 2p contributions de 1s2 contributions de 2s22p5

44 Remarques Règles de Slater Il existe d’autres règles du même type
règles empiriques. Valeurs très relatives. Utiles pour estimations Il existe d’autres règles du même type Règle de Hund: plus fondamentale Règles de Klechkowski=observations Principe de PAULI=absolu!!!!