Orbital est la région ou la zone dans l'espace autour du noyau atomique qui a la plus grande probabilité de trouver des électrons. Dans la disposition du diagramme orbital, un électron est représenté par une flèche tournée vers le haut qui représente l'électron de spin + ½, ou tournée vers le bas, qui représente un électron de spin -½. Pour marquer la distribution des orbitales dans les atomes, ces flèches sont placées sur une ligne horizontale, dans un cercle, ou généralement dans une boîte.
Les diagrammes orbitaux sont utilisés pour faciliter la détermination des valeurs des nombres quantiques, à savoir les nombres quantiques magnétiques et les nombres quantiques de spin. Alors qu'en est-il du nombre quantique principal et du nombre quantique azimutal? Les deux peuvent être déterminés facilement, simplement en regardant leurs configurations électroniques.
Cet article présente les étapes et les règles de préparation d'un diagramme orbital.
Étapes de préparation du diagramme orbital
1. Notez la configuration électronique selon la règle d'Aufbau.
La règle Aufbau soutient que la charge d'électrons dans une orbitale commence du niveau d'énergie le plus bas au niveau d'énergie le plus élevé. Les orbitales s ont les niveaux d'énergie les plus bas, et sont plus élevées pour les orbitales p, d et f, respectivement. Le remplissage des électrons dans les orbitales peut être illustré par le schéma suivant.
Source de l'image: mediabelajaronline.blogspot.com
Chaque sous-couche a un nombre maximum d'électrons, à savoir:
- La sous-couche s contient un maximum de 2 électrons
- La sous-couche p contient un maximum de 6 électrons
- La sous-couche d contient un maximum de 10 électrons
- La sous-couche f contient un maximum de 14 électrons
En se référant à l'image et aux informations ci-dessus, nous pouvons écrire la séquence des configurations électroniques comme suit:
1s 2 2s 2 2p6 6 3s 2 3p6 4s 2 3d10 4p6 5s2 4d 10 5p 6 6s2 4f 14 5d 10 …. etc.
2. L'orbitale sera indiquée par un carré. S = 1 orbitale carrée, p = 3 orbitale carrée, d = 5 orbitale carrée et f = 7 orbitale carrée.
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3. Remplissez la boîte orbitale avec des électrons appartenant à chaque sous-couche avec une flèche vers le haut ou vers le bas. Une boîte est remplie d'un maximum de 2 électrons. Les orbitales ayant la même énergie sont représentées par un groupe de carrés les uns à côté des autres. D'autre part, les orbitales avec des niveaux d'énergie différents sont représentées par des carrés séparés. Lors du remplissage des orbitales électroniques, plusieurs règles doivent être respectées, à savoir:
A. Principe d'interdiction de Pauli
Le principe de l'interdiction Pauli stipule que:
« Deux électrons dans un atome ne peuvent pas avoir les mêmes quatre nombres quantiques. Les mêmes orbitales auront les mêmes nombres quantiques n, l et m. La seule différence est le ou les nombres quantiques de spin. "
Cela signifie que chaque orbitale contient un maximum de deux électrons dans des directions de spin opposées.
Règles de Hund
Un physicien allemand, Friedrich Hund (1927) a proposé les règles de remplissage des électrons dans les orbitales, à savoir:
"Orbitale avec la même énergie, chacune remplie d'abord par un électron dans la même direction (spin), puis l'électron entrera dans les orbitales dans la direction opposée (spin), ou en d'autres termes, dans la sous-couche qui est différente. de même, chaque orbitale est remplie d'un électron dans le même sens de la flèche, puis les électrons restants sont remplis comme un électron partenaire dans le sens de la flèche opposée ".
Pour comprendre l'énoncé ci-dessus, considérons l'exemple suivant d'un diagramme électronique:
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Si nous regardons le diagramme orbital de l'élément S dans la configuration 3p 4, les trois électrons sont placés en premier avec une flèche vers le haut, puis le 1 électron restant est représenté par une flèche vers le bas. Ceci est fait en suivant les règles de Hund.
Voilà une explication des règles de création de diagrammes orbitaux. En suivant les règles ci-dessus, vous pouvez facilement écrire des diagrammes orbitaux. Avez-vous des questions à ce sujet? Veuillez écrire votre question dans la colonne des commentaires. Et n'oubliez pas de partager ces connaissances.
