atomes à plusieurs électrons corrélation de mouvements électroniques:
DESCRIPTION
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. Orbitales, spin-orbitales et fonction d’onde à N électrons. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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• Atomes à plusieurs électrons– corrélation de mouvements électroniques:
électron 1
électron 2
électron 3
noyau
eZeff
Approximation des électrons indépendants ou approximation orbitalaire
)3()2()1((1,2,3) 321
orbitales
fonction d’onde totale
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Orbitales, spin-orbitales et fonction d’onde à N électrons
).....3()2()1((1,2,3,..) 321
orbitalesfonction d’onde totale
incluant le spin électronique
)...3()3()2()2()1()1(.)(1,2,3,... 321
spin-orbitales
sans spin électronique
dans l’approximation des électrons indépendants ou approximation orbitalaire
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Méthode SCF-Hartree-Fock
.....,, )0(3
)0(2
)0(1
eeneeff VVV
neeff VV
.....,, 321 converge ?
FIN
(Self-Consistent Field)
oui
non
.....,, 321
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Méthode SCF-Hartree-Fock
.....,, )0(3
)0(2
)0(1
eeneeff VVV
neeff VV
.....,, 321 converge ?
FIN
(Self-Consistent Field)
oui
non
.....,, 321
approximation d’ordre zéro
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Méthode SCF-Hartree-Fock
.....,, )0(3
)0(2
)0(1
eeneeff VVV
neeff VV
.....,, 321 converge ?
FIN
(Self-Consistent Field)
oui
non
.....,, 321
approximations
successives
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Orbitales atomiques
• Symétrie sphérique de Veff
orbitales dépendent de n,l,m toujours
• Énergie orbitalaire =(n,l)
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Orbitales atomiques
• Symétrie sphérique de Veff
orbitales dépendent de n,l,m toujours
• Énergie orbitalaire =(n,l)– (n,l) croît avec n+l
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Orbitales atomiques
• Symétrie sphérique de Veff
orbitales dépendent de n,l,m toujours
• Énergie orbitalaire =(n,l)– (n,l) croît avec n+l– à (n+l) fixé, (n,l) croît avec n
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Orbitales atomiques
• Symétrie sphérique de Veff
orbitales dépendent de n,l,m toujours
• Énergie orbitalaire =(n,l)– (n,l) croît avec n+l– à (n+l) fixé, (n,l) croît avec n
Règles de Klechkowski
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Orbitales atomiques
• Symétrie sphérique de Veff
orbitales dépendent de n,l,m toujours
• Énergie orbitalaire =(n,l)– (n,l) croît avec n+l– à (n+l) fixé, (n,l) croît avec n
Règles de Klechkowski
Ainsi:
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Orbitales atomiques
• Symétrie sphérique de Veff
orbitales dépendent de n,l,m toujours
• Énergie orbitalaire =(n,l)– (n,l) croît avec n+l– à (n+l) fixé, (n,l) croît avec n
Règles de Klechkowski
Ainsi:
(1s) < (2s) <(2p) < (3s) < (3p) < (4s) < (3d) < (4p) ..
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Configurations électroniques
• configuration électronique = schéma de remplissage d’orbitales
• Principe de Pauli à respecter + règles de Klechkowski
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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)
222 221 pss
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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)
11622 3][3
][
221 sNes
Ne
pss
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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)
222 221 pss'2221 mm ppss
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Configurations électroniques
• Règle de Hund2 électrons de même état de spin s’évitent
(Pauli)
)()( eeee VV
E(Configuration avec le plus grand nombre de spins parallèles) <
E(Configuration avec des spins appariés)
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Configurations électroniques
• Règle de Hund2 électrons de même état de spin s’évitent
(Pauli)
)()( eeee VV
Configuration avec le plus grand nombre de spins parallèles favorisée
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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)
5134 dsAr21012 3
3
3334
ddddds
6 spins parallèles !
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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)
4234 dsAr21012 3
3
3334
ddddds
4 spins parallèles
![Page 20: Atomes à plusieurs électrons corrélation de mouvements électroniques:](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062517/56813651550346895d9dd4ee/html5/thumbnails/20.jpg)
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)
4234 dsAr21012 3
3
3334
ddddds
3 spins parallèles
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Modèle de l’effet d’écran
électron 1
électron 2
électron 3
noyau
eZeff
ZZeff
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Modèle de l’effet d’écran
électron 1
électron 2
électron 3
noyau
eZeff
ZZeff
constante d’écran
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Modèle de l’effet d’écran
électron 1
électron 2
électron 3
noyau
eZeff
ZZeff
électron 3 + noyau effZ
système hydrogénoide
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Modèle de l’effet d’écran
électron 1
électron 2
électron 3
noyau
eZeff
ZZeff
constante d’écran
déterminée par
règles empiriques
de Slater
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Règles de Slater
électron 1
électron 2
noyau
eZeff
ZZeff
(électron test)
(électron de blindage)
,,, ,, mln ,, mln
![Page 26: Atomes à plusieurs électrons corrélation de mouvements électroniques:](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062517/56813651550346895d9dd4ee/html5/thumbnails/26.jpg)
Règles de Slater
électron 1
électron 2
noyau
eZeff
ZZeff
(électron test)
(électron de blindage)
,,, ,, mln ,, mln
contribution de électron 1 à vu par électron 1
![Page 27: Atomes à plusieurs électrons corrélation de mouvements électroniques:](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062517/56813651550346895d9dd4ee/html5/thumbnails/27.jpg)
Règles de Slater (1-3)
électron 1
électron 2
noyau
eZeff
ZZeff
(électron test)
(électron de blindage)
,,, ,, mln ,, mln
contribution de électron 1 à vu par électron 2
0tout
lnn'
![Page 28: Atomes à plusieurs électrons corrélation de mouvements électroniques:](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062517/56813651550346895d9dd4ee/html5/thumbnails/28.jpg)
Règles de Slater (1-3)
électron 1
électron 2
noyau
eZeff
ZZeff
(électron test)
(électron de blindage)
,,, ,, mln ,, mln
contribution de électron 1 à vu par électron 2
30.001'
0tout
lnn
lnn'
![Page 29: Atomes à plusieurs électrons corrélation de mouvements électroniques:](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062517/56813651550346895d9dd4ee/html5/thumbnails/29.jpg)
Règles de Slater (1-3)
électron 1
électron 2
noyau
eZeff
ZZeff
(électron test)
(électron de blindage)
,,, ,, mln ,, mln
contribution de électron 1 à vu par électron 2
0.35tout 1'
30.001'
0tout
lnn
lnn
lnn'
![Page 30: Atomes à plusieurs électrons corrélation de mouvements électroniques:](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062517/56813651550346895d9dd4ee/html5/thumbnails/30.jpg)
Règles de Slater (1-3)
électron 1
électron 2
noyau
eZeff
ZZeff
(électron test)
(électron de blindage)
s1 s1
contribution de électron 1 à vu par électron 2
30.0
![Page 31: Atomes à plusieurs électrons corrélation de mouvements électroniques:](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062517/56813651550346895d9dd4ee/html5/thumbnails/31.jpg)
Règles de Slater (1-3)
électron 1
électron 2
noyau
eZeff
ZZeff
(électron test)
(électron de blindage)
2p s,2 s2
contribution de électron 1 à vu par électron 2
35.0
![Page 32: Atomes à plusieurs électrons corrélation de mouvements électroniques:](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062517/56813651550346895d9dd4ee/html5/thumbnails/32.jpg)
Règles de Slater (1-3)
électron 1
électron 2
noyau
eZeff
ZZeff
(électron test)
(électron de blindage)
2p s,2 s1
contribution de électron 1 à vu par électron 2
0.0
![Page 33: Atomes à plusieurs électrons corrélation de mouvements électroniques:](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062517/56813651550346895d9dd4ee/html5/thumbnails/33.jpg)
Règles de Slater (4-6)
électron 1
électron 2
noyau
eZeff
ZZeff
(électron test)
(électron de blindage)
,,, ,, mln ,, mln
contribution de électron 1 à vu par électron 2
1.00tout 1'
00.111'
85.01,01
lnn
lnn
lnn'
![Page 34: Atomes à plusieurs électrons corrélation de mouvements électroniques:](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062517/56813651550346895d9dd4ee/html5/thumbnails/34.jpg)
Règles de Slater (4-6)
électron 1
électron 2
noyau
eZeff
ZZeff
(électron test)
(électron de blindage)
2p s,2 3p s,3
contribution de électron 1 à vu par électron 2
85.0
![Page 35: Atomes à plusieurs électrons corrélation de mouvements électroniques:](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062517/56813651550346895d9dd4ee/html5/thumbnails/35.jpg)
Règles de Slater (4-6)
électron 1
électron 2
noyau
eZeff
ZZeff
(électron test)
(électron de blindage)
2p s,2 d3
contribution de électron 1 à vu par électron 2
00.1
![Page 36: Atomes à plusieurs électrons corrélation de mouvements électroniques:](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062517/56813651550346895d9dd4ee/html5/thumbnails/36.jpg)
Règles de Slater (4-6)
électron 1
électron 2
noyau
eZeff
ZZeff
(électron test)
(électron de blindage)
s1 d3
contribution de électron 1 à vu par électron 2
00.1
![Page 37: Atomes à plusieurs électrons corrélation de mouvements électroniques:](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062517/56813651550346895d9dd4ee/html5/thumbnails/37.jpg)
Règles de Slater: exemple 1Atome de Bore
122 2p2s1s : B
vu par électron 2p
40.2)35.0(2)85.0(2
![Page 38: Atomes à plusieurs électrons corrélation de mouvements électroniques:](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062517/56813651550346895d9dd4ee/html5/thumbnails/38.jpg)
Règles de Slater: exemple 1Atome de Bore
122 2p2s1s : B
vu par électron 2p
40.2)35.0(2)85.0(2
contributions de 2s2
![Page 39: Atomes à plusieurs électrons corrélation de mouvements électroniques:](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062517/56813651550346895d9dd4ee/html5/thumbnails/39.jpg)
Règles de Slater: exemple 1Atome de Bore
122 2p2s1s : B
vu par électron 2p
contributions de 2s2contributions de 1s2
40.2)35.0(2)85.0(2
![Page 40: Atomes à plusieurs électrons corrélation de mouvements électroniques:](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062517/56813651550346895d9dd4ee/html5/thumbnails/40.jpg)
Règles de Slater: exemple 1Atome de Bore
122 2p2s1s : B
vu par électron 2p
60.140.200.5 eff ZZ
contributions de 2s2contributions de 1s2
40.2)35.0(2)85.0(2
![Page 41: Atomes à plusieurs électrons corrélation de mouvements électroniques:](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062517/56813651550346895d9dd4ee/html5/thumbnails/41.jpg)
Règles de Slater: exemple 1Atome de Bore
122 2p2s1s : B
vu par un électron 1s
30.0)00.0(3)30.0(1
70.430.000.5 eff ZZ
contributions de 2s22p1contributions de 1s2
![Page 42: Atomes à plusieurs électrons corrélation de mouvements électroniques:](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062517/56813651550346895d9dd4ee/html5/thumbnails/42.jpg)
Règles de Slater: exemple 2Atome de Sodium
1622 s32p2s1s : Na
vu par électron 3s
80.88(0.85)2(1.00)σ
20.280.800.11 eff ZZ
contributions de 2s22p6contributions de 1s2
![Page 43: Atomes à plusieurs électrons corrélation de mouvements électroniques:](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062517/56813651550346895d9dd4ee/html5/thumbnails/43.jpg)
Règles de Slater: exemple 2Atome de Sodium
1622 s32p2s1s : Na
vu par un électron 2s ou 2p
15.47(0.35)2(0.85)σ
85.615.411 eff ZZ
contributions de 2s22p5contributions de 1s2
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Remarques
1. Règles de Slater– règles empiriques.– Valeurs très relatives.– Utiles pour estimations
2. Il existe d’autres règles du même type
3. Règle de Hund: plus fondamentale
4. Règles de Klechkowski=observations
5. Principe de PAULI=absolu!!!!