I.2 - Université Cadi Ayyad

Chapitre
IV
Structure électronique,
Classification et
Université Cadi Ayyad
Faculté Polydisciplinaire
Safi
Département de Chimie
Structure électronique,
Classification et
Propriétés des
éléments
Octobre 2015
Pr. M. El HIMRI
Pr. H. ANANE

I
-
Structure
(configuration) électronique d’un atome
C’est la répartition des électrons sur les orbitales
(couches ou cases quantiques) de différents niveaux
d’énergie. Elle est définit par les quatre nombres
quantiques.
Le remplissage des cases quantiques ou orbitales
atomiques repose sur repose sur 2 règles et 2 principes.
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Le remplissage des cases quantiques ou orbitales
atomiques repose sur repose sur 2 règles et 2 principes.
I.1
-
Principe de stabilité
Les électrons occupent les orbitales atomiques
par ordre croissant d’énergie (règle de
Klechkowski
)
en commençant par les orbitales atomiques de plus
basse énergie.

I.2
-
Principe de Pauli
Deux électrons d’un même atome ne peuvent avoir leur
quatre nombres quantiques
(n, l, m, s)
identiques.
Dans une même case quantique (
n, l
et
m
sont donc
fixés) on ne peut placer que deux électrons au maximum avec
leur nombre de quantique de spin
opposés (antiparallèles ou
appariés).
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appariés).
ExempleExemple
1s
2
électron 1
: n
1
=1, l
1
= 0, m
1
= 0,
s
1
= +1/2
électron 2
: n
2
=1, l
2
= 0, m
2
= 0,
s
2
=
-
1/2

I.3
-
Règle de
Hund
Lorsque les électrons disposent de plusieurs orbitales
atomiques de même énergie (
np
,
nd
,
nf
), ils occupent
le
maximum d’orbitales atomiques (ou cases quantiques) avec
des électrons célibataires (un électron par O.A)
qui
ont des
spins parallèles (même valeur de s) avant de
s’apparier
.
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I.4
-
Règle de
Klechkowski
l'ordre
de remplissage des diverses couches et
sous
couches
s'effectue par valeurs croissantes de la
somme
(n + l ).
Si deux ou plusieurs couples
(n + l )
conduisent à la même valeur, ils seront classés par ordre
de
n
croissant
.
Représentation de la règle de
klechkowski
:
On écrit
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Représentation de la règle de
klechkowski
:
On écrit
les diverses couches et sous
couches dans
un tableau.
Chaque ligne a une valeur de n et chaque colonne a une
valeur l .
Le remplissage
se fait selon les diagonales.
Le nombre placé en exposant est le nombre maximal
d'électrons que peut contenir la sous
-
couche
correspondante : soit
2 * (2 l +1) = 4 l + 2
(1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
3d
10
…)