UltraDeepField Voir le profil de UltraDeepField
Posté via mobile le 14 janvier 2014 à 15:23:54 Avertir un administrateur
Juste une petite question :
Les différents niveaux d'énergie des électrons représentent les couches de l'atome ?

En gros pour l'atome d'hydrogène on peut montrer (en mécanique quantique) que l'énergie de l'électron est quantifiée, elle dépend d'un nombre entier. Donc oui on peut dire que les énergies de l'électron se répartissent par "couche", le niveau fondamental étant pour n=1. (pour des atomes avec plus d'électrons c'est nettement plus chiant parce qu'il faut prendre en compte les interactions entre les électrons de valence).

Sinon on ne peut pas dire "l'électron est plus proche du noyau", il peut toujours être n'importe où. En mécanique quantique on décrit l'électron par sa fonction d'onde, et son carré représente une probabilité de présence. On ne peut pas savoir où il se trouve, par contre on peut représenter les probabilités de présence de l'électron en fonction de la position. Et notamment lorsque l'atome d'hydrogène est dans son état fondamental, la probabilité de présence de l'électron décroît exponentiellement et est maximale pour un rayon de Bohr (10^-10m du noyau)

http://fr.wikipedia.org/wiki/Atome_d'hydrogène#Densit.C3.A9_de_probabilit.C3.A9_de_pr.C3.A9sence

https://www.jeuxvideo.com/profil/carl_sagouin.html téma la CDV supernova!

Ah ok et juste un truc que j'ai pas compris par rapport au niveau fondamental d'un atome.
Par exemple pour l'atome d'hydrogène il peut être au niveau fondamental vu qu'il n'a qu'un électron mais pour tout autre atome avec plusieurs électrons ils ne sont jamais que dans un niveau d'excitation parce que les électrons ne peuvent pas tous se retrouver au niveau d'énergie n1.
Pourtant il m'avait semblé voir que l'état fondamental était celui dans lequel un atome se retrouvait la plus grande partie du temps

Et désolé si je dis de la merde je suis à cran aujourd'hui

+ Carl Sagouin

Enfin l'état fondamental change en fonction de l'atome concerné peut être, je sais pas

En fait la fonction d'onde d'un électron dépend de plusieurs nombres entiers : n, l et m. Ca sort d'un développement mathématique assez long. L'énergie de l'électron de l'atome d'hydrogène ne dépend que de n, on dit donc qu'il y a une dégénérescence de l'énergie pour les nombres l et m.

Ensuite, les électrons sont des fermions, ils obéissent donc au principe de Pauli. Ce principe énonce que deux électrons ne peuvent pas être dans le même état quantique, donc ne peuvent pas avoir les mêmes nombres quantiques n l et m.

C'est pourquoi en atomistique on donne un nom aux différentes couches : 1s^2 2s^2 2p^3, etc... Chaque couche va pouvoir se remplir suivant les différents nombres quantiques de l'électron. La couche fondamentale 1s^2 correspond à n=1, l=0 et m=0, et elle peut peupler deux électrons (parce qu'il y a aussi une dégénérescence liée au moment de spin de l'électron...).

Bref, tu prends un atome avec plus d'un électron, pour connaître son état fondamental tu vas remplir ses couches une à une. Pour connaître le premier état excité il suffira de déplacer le dernier électron sur la couche supérieure

sauf qu'en pratique y'a au moins autant d'exception que d'atomes qui suivent la règle, non ?

Y'a quelques exceptions (le calcium entre autres). Ouais à un certain moment les règles de remplissages changent. La différence énergétique entre deux couches diminue et au bout d'un moment il est préférable pour les électrons de remplir la couche 4s plutôt que 3p (je sais plus pourquoi). Et je crois que les derniers électrons du calcium se trouvent dans cette zone

Ah ok
Et donc n1=etat fondamental, quel que soit l'atome concerné. Et l'état fondamental peut contenir un comme plusieurs dizaines d'électrons en fonction de l'atome.
Parce que je pensais que n1 était la sorte de première couche d'électrons alors que c'est juste l'état fondamental d'un atome quel qu'il soit. Et lorsqu'un atome qui contient plusieurs électrons passe à un niveau d'excitation est-ce qu'il y a des électrons qui sont immuables où ils peuvent tous passer au niveau d'énergie n2 ?
Enfin j'espère que je dis pas des âneries

Et par contre quand tu dis que l'atome d'hydrogène ne dépend que de n je comprends pas. La forme et l'orientarion de l'orbite ne change jamais ?

Et dans n1 il peut y avoir plusieurs couches d'électrons si j'ai bien compris ?
Désolé je me répète mais j'aimerais pas comprendre quelque chose de faux

Non on dit pas n=1 pour le fondamental On écrit la configuration électronique de l'atome comme 1s^2 2s^2 2p^3, etc... Le premier chiffre c'est le nombre quantique n, le s,p,d,f, etc c'est le nombre quantique l et l'exposant c'est le nombre d'électrons que tu mets dedans. Donc par exemple tu prends un atome à 7 électrons, son état fondamental c'est 1s^2 2s^2 2p^3.

C'est vraiment pas intuitif, tu ne peux pas mettre autant d'électrons que tu veux dans des couches iso-énergétiques, en l'occurrence la première couche n=1 ne peut contenir que deux électrons.

"Et par contre quand tu dis que l'atome d'hydrogène ne dépend que de n je comprends pas. La forme et l'orientarion de l'orbite ne change jamais ?"

C'est son énergie qui ne dépend que de n. Ensuite non la forme d'une orbitale 1s ou 2s ou 2p ou whatever ne change pas : http://fr.wikipedia.org/wiki/Nombre_quantique_secondaire

Ca se comprend avec la fonction d'onde de l'électron qui est entièrement déterminée par le triplet (n,l,m). Une fois que tu connais ces 3 nombres, tu mets sa fonction d'onde au carré et ça te donne la probabilité de présence de l'électron en fonction de la position, et ça donne les orbitales

Ok merci
Je vais revoir tout ça alors parce que je m'emmêle un peu les pinceaux là

Mais alors couche fondamentale =/= état fondamental ?

Enfin n=1 =/= E1 sauf pour le cas de l'hydrogène car il n'a qu'un électron et donc les deux concordent ?

Et je suis UltraDeep je précise

Y'a juste un problème de langage là, y'a des couches et tu les remplis dans l'ordre pour trouver l'état fondamental, faut pas chercher plus loin. Pour l'atome d'hydrogène y'a qu'un électron donc tu le fous dans la première couche. Si y'en a trois bah la première couche ne peut en contenir que deux donc forcément le troisième sera sur la deuxième couche.

Schématiquement d'ailleurs ça se comprend bien en dessinant des cases, chaque case contient deux états et tu remplis bêtement les cases

Ok merci désolé
C'est juste que dans mon livre c'est pas expliqué clairement je trouve

Pas grave t'inquiète sans avoir eu de cours c'est pas forcément clair, surtout que ton livre ça doit être de la vulgarisation

Ouais c'est le grand roman de la PQ
Il est largement accessible mais je trouve qu'il est pas très clair sur certains points

Ou alors c'est juste moi

Je sais pas je l'ai pas lu, mais en tout cas c'est sûr qu'un bouquin de vulgarisation n'a rien à voir avec un vrai bouquin de MQ du coup parfois en simplifiant ça se peut qu'ils disent des trucs pas totalement vrais

ce "roman" est plutôt précis justement

C'est un livre d'histoire mais aussi un bon moyen de voir de loin les lois quantiques.

http://www.20minutes.fr/insolite/1274957-20140116-fourmi-ninja-esclavagiste-identifiee-etats-unis

Vraiment etonnant.
On dirait l'alien dans Stargate qui utilise une technique de camouflage similaire.