On ne soupçonne pas dans quoi on met les pieds….

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1 On ne soupçonne pas dans quoi on met les pieds….
… En se demandant pourquoi Cu2+(aq) est bleu turquoise clair alors que Cu(NH3)42+(aq) est bleu nuit foncé.

2 Les niveaux d’énergie, c’est bien joli…
Mais quelle est la description de la matière correspondante ? Le comportement des électrons d’un atome (ou d’un ion, d’une molécule) peut il être facilement décrit ou modélisé ? (sous-entendu de façon compréhensible et agréable pour des élèves de 1ère S ?)

3 Quel premier modèle vient à l’esprit ?
Un électron qui tourne autour d’un noyau… Discussion et précisions : - nature des interactions électron/noyau - Calcul de l’énergie de l’électron - Contradiction avec le modèle en niveaux d’énergie ? - Mais alors, pourquoi ????? (le modèle quantique) La perte d’énergie de l’électron (émission d’une onde électromagnétique par toute particule chargée en mouvement) !! L’électron ! Non ! Horreur ! Il va s’écraser sur le noyau ! Ah, ben non, finalement ça a l’air de tenir… (l’électron devrait se précipiter sur le noyau tout en émettant un spectre continu de radiations E.M.) (et les spectres atomiques n’ont rien de continu)

4 Voici un objet mystérieux, presque magique :
Il a donc fallu proposer un modèle révolutionnaire… … Le modèle quantique… … Dont un des aspects est la présentation de l’état des électrons sous la forme d’un diagramme de niveaux d’énergie. Nous envisageons donc de nous aventurer un peu plus loin dans le modèle quantique de l’atome Voici un objet mystérieux, presque magique : C’est l’équation de schrodinger ! On l’écrit aussi :

5 H 𝝍 = E 𝝍 Comment a-t-on l’idée de poser cette équation ?
A quoi sert-elle ? Y avez-vous repéré quelque chose qui jouerait le rôle d’une inconnue à trouver (genre « x ») ? 𝛙 , l’inconnue à trouver, est la fonction d’onde, la grandeur qui nous permet de connaitre l’électron étudié, de caractériser son état. H 𝝍 = E 𝝍 Si l’électron est dans un état dit « stationnaire »… Une équation de schrodinger indépendante du temps, Qui permet d’accéder aux valeurs (quantifiées) de l’énergie de l’électron

6 C’est-à-dire la forme du nuage électronique !!
En travaillant la fonction d’onde 𝝍, on peut faire autre chose, de beaucoup plus concret : Définir l’orbitale atomique caractéristique de l’électron. C’est-à-dire la zone de l’espace dans laquelle l’électron a (par exemple) 95% de chance de se trouver ! C’est-à-dire la forme du nuage électronique !!

7 Les électrons K, L, M ? Orbitales s et p Orbitales d :
Quel rapport avec … Les électrons K, L, M ? (discussion, exemples, valeurs d’énergie associées, …) (il y en a d’autres…)

8 Et l’ion Cu2+ alors ?