Orbitale atomique
Orbitale atomique
Bonjour,
j'ai fais un exercice dans lequel on me demande de trouver la configuration électronique de ces ions:
a)Ti^2+; b)Ho^2+;c)Ga^3+ et d)Pb^2+;e)I-
Sachant que Z(Ti)=22;Z(Ga)=31;Z(Ho)=67;Z( Pb)=82;Z(I)=53.
Et voici ce que j'ai trouvé:
Ti^2+ à 20 électrons donc,sa configuration c'est 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2,mais selon le corrigé c'est:
[Ar]3d2 4s2 alors déja je ne vois pas pourquoi on a du d vu que c'est 20 électron et puis surtout pourquoi 3d se retrouve avant 4s,j'ai utilisé le
schéma de Klechkowski pourtant.
Ensuite pour Ho^2+ on a 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f11 mais je me suis rendu compte que j'ai oublié "6s2" qui venait après 5p6.
Et à ma grande surprise le corrigé donne: Ho:[Xe]4f11 6s2; Ho^2+:[Ar]4f11,là encor 4f avant 6s puis on passe de [Xe] à [Ar]...
Pour Pb^+2 je trouvais : [Xe]4f14 5d10 5f2; le corrigé donne:[Xe]4f14 5d10 5s2;
Puis pour Ga^3+ je trouve: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8;le corrigé donne: [Ar]3d10
Enfin Pour I- je trouve:[Kr]5s2 4d10 5p6;le corrigé: [Kr]4d10 5s2 5p6.
Donc je ne comprend pas bien le corrigé,quelqu'un pourrait-il m'aider?
j'ai fais un exercice dans lequel on me demande de trouver la configuration électronique de ces ions:
a)Ti^2+; b)Ho^2+;c)Ga^3+ et d)Pb^2+;e)I-
Sachant que Z(Ti)=22;Z(Ga)=31;Z(Ho)=67;Z( Pb)=82;Z(I)=53.
Et voici ce que j'ai trouvé:
Ti^2+ à 20 électrons donc,sa configuration c'est 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2,mais selon le corrigé c'est:
[Ar]3d2 4s2 alors déja je ne vois pas pourquoi on a du d vu que c'est 20 électron et puis surtout pourquoi 3d se retrouve avant 4s,j'ai utilisé le
schéma de Klechkowski pourtant.
Ensuite pour Ho^2+ on a 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f11 mais je me suis rendu compte que j'ai oublié "6s2" qui venait après 5p6.
Et à ma grande surprise le corrigé donne: Ho:[Xe]4f11 6s2; Ho^2+:[Ar]4f11,là encor 4f avant 6s puis on passe de [Xe] à [Ar]...
Pour Pb^+2 je trouvais : [Xe]4f14 5d10 5f2; le corrigé donne:[Xe]4f14 5d10 5s2;
Puis pour Ga^3+ je trouve: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8;le corrigé donne: [Ar]3d10
Enfin Pour I- je trouve:[Kr]5s2 4d10 5p6;le corrigé: [Kr]4d10 5s2 5p6.
Donc je ne comprend pas bien le corrigé,quelqu'un pourrait-il m'aider?
Re: Orbitale atomique
Tout simplement parce que ce n'est pas 20 mais 22 ? Et c'est le même problème pour tous tes autres trucs.Marvin45 a écrit :Bonjour,
j'ai fais un exercice dans lequel on me demande de trouver la configuration électronique de ces ions:
a)Ti^2+; b)Ho^2+;c)Ga^3+ et d)Pb^2+;e)I-
Sachant que Z(Ti)=22;Z(Ga)=31;Z(Ho)=67;Z( Pb)=82;Z(I)=53.
Et voici ce que j'ai trouvé:
Ti^2+ à 20 électrons donc,sa configuration c'est 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2,mais selon le corrigé c'est:
[Ar]3d2 4s2 alors déja je ne vois pas pourquoi on a du d vu que c'est 20 électron et puis surtout pourquoi 3d se retrouve avant 4s,j'ai utilisé le
schéma de Klechkowski pourtant.
En fait tu trouves que ton Ti ca va être en Ti^2 parce que t'as 2 trucs en trop sur la dernière couche.
Pour l'ordre c'est juste un choix.
Tu peux ordonner normalement ou ordonner suivant les n croissants (suivant l'énergie).
Re: Orbitale atomique
Pour Ho(2+) et Ga(3+): on sait que les électrons remplissent les sous couches afin de diminuer l'énergie de l'atome, et ainsi augmenter la stabilité.
Les regles de klechkoveki et hund ne sont pas basées sur des etudes quantiques, or il s'avère (la theorie des orbitales quantiques le prouve) que la stabilité est plus importante pour des sous couches pleines, à moitié pleines ou vides.
Ainsi, pour Ga(3+), 3d10 est plus stable que 4s2 3d8, à cause de 3d8.
Ce sont des exceptions aux règles usuelles de remplissages des OA.
Les regles de klechkoveki et hund ne sont pas basées sur des etudes quantiques, or il s'avère (la theorie des orbitales quantiques le prouve) que la stabilité est plus importante pour des sous couches pleines, à moitié pleines ou vides.
Ainsi, pour Ga(3+), 3d10 est plus stable que 4s2 3d8, à cause de 3d8.
Ce sont des exceptions aux règles usuelles de remplissages des OA.
PCSI-PC*
Centrale Paris
Cambridge
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Re: Orbitale atomique
Oui Strelok, mais il me semblait qui Ti^2+ signifiait que l'atome à perdu deux électrons.
Mais ce sont des exceptions qu'on peut retrouvé LegenBro?
parce que si je devais toutes les apprendre...
En tout cas merci pour votre aide à vous deux.
Mais ce sont des exceptions qu'on peut retrouvé LegenBro?
parce que si je devais toutes les apprendre...
En tout cas merci pour votre aide à vous deux.
Re: Orbitale atomique
Généralement, un sujet va te demander d'énumérer les configurations électroniques possibles pour un atome/ion.
Tu donnes celle qui résulte des 3 lois klechkowski/pauli/hund, et ensuite tu regardes pendant 30 secondes s'il y aurait pas moyen de vider, remplir complètement ou à moitié une souscouche
Tu donnes celle qui résulte des 3 lois klechkowski/pauli/hund, et ensuite tu regardes pendant 30 secondes s'il y aurait pas moyen de vider, remplir complètement ou à moitié une souscouche
PCSI-PC*
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Cambridge
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Re: Orbitale atomique
Daco-dac,merci pour tes conseils
Re: Orbitale atomique
Le problème avec les configurations électroniques des ions est dû au fait que l'énergie des orbitales atomiques change en fonction du nombre d'électrons qu'elle contient. On voit sur le graphe ci-dessous une inversion de l'énergie relative de la 3d et de la 4s à partir d'un certain nombre d'électrons.
La règle de Klechkowski n'est valable que pour classer les énergies des orbitales "vides". Elle ne permet pas d'obtenir directement la configuration électronique des ions.
Pour obtenir la configuration électronique d'un ion, la méthode est la suivante :
1) Déterminer la configuration électronique de l'atome neutre à partir de la règle de Klechkowski. Pour Ti : (1s)2 (2s)2 (2p)6 (3s)2 (3p)6 (4s)2 (3d)2
2) Classer les orbitales atomiques selon l'énergie des orbitales "non vides". On peut retenir que l'énergie d'une orbitale (n-1)d devient plus faible que l'énergie d'une orbitale (ns) dès que la (n-1)d possède quelques électrons. Pour Ti on obtient l'ordre suivant : (1s)2 (2s)2 (2p)6 (3s)2 (3p)6 (3d)2 (4s)2
3) Arracher les électrons de l'orbitale la plus haute en énergie pour obtenir le nombre d'électrons du cation. Pour Ti 2+ : (1s)2 (2s)2 (2p)6 (3s)2 (3p)6 (3d)2 (4s)0
Conclusion : la (n-1)d est remplie après la ns mais les électrons de la ns sont arrachés avant ceux de la (n-1)d
La règle de Klechkowski n'est valable que pour classer les énergies des orbitales "vides". Elle ne permet pas d'obtenir directement la configuration électronique des ions.
Pour obtenir la configuration électronique d'un ion, la méthode est la suivante :
1) Déterminer la configuration électronique de l'atome neutre à partir de la règle de Klechkowski. Pour Ti : (1s)2 (2s)2 (2p)6 (3s)2 (3p)6 (4s)2 (3d)2
2) Classer les orbitales atomiques selon l'énergie des orbitales "non vides". On peut retenir que l'énergie d'une orbitale (n-1)d devient plus faible que l'énergie d'une orbitale (ns) dès que la (n-1)d possède quelques électrons. Pour Ti on obtient l'ordre suivant : (1s)2 (2s)2 (2p)6 (3s)2 (3p)6 (3d)2 (4s)2
3) Arracher les électrons de l'orbitale la plus haute en énergie pour obtenir le nombre d'électrons du cation. Pour Ti 2+ : (1s)2 (2s)2 (2p)6 (3s)2 (3p)6 (3d)2 (4s)0
Conclusion : la (n-1)d est remplie après la ns mais les électrons de la ns sont arrachés avant ceux de la (n-1)d
Re: Orbitale atomique
Oui, mais ça derive de l'approximation de Slater ça non ? Donc du coup cette année c'est plus au programme (en tout cas en pc).
Mais sinon je suis d'accord.
Mais sinon je suis d'accord.
PCSI-PC*
Centrale Paris
Cambridge
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Re: Orbitale atomique
C'est plutôt l'inverse, l'approximation de Slater est un modèle qui essaie de reproduire ce comportement (avec plus ou moins de réussite ...). Il est possible d'appliquer les règles que j'ai donné sans faire appel à cette approximation, juste à partir de ces "observations" des énergies. C'est juste une règle empirique à rajouter aux règles (empiriques aussi) de Klechkowski, dans le cas des ions.
Ce qui a disparu du programme de prépa c'est juste le calcul de la valeur numérique des énergies des orbitales.
Ce qui a disparu du programme de prépa c'est juste le calcul de la valeur numérique des énergies des orbitales.