« Introduction à la mécanique quantique/Les orbitales atomiques » : différence entre les versions
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Fin du chapitre sur les formes d'orbitales et sur les variations de fonction Ψ |
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Ligne 65 :
== Forme des orbitales ==
=====Surface frontière (vue 3D)=====
Ligne 124 ⟶ 123 :
* '''''Orbitale 3s (nombre quantique principale n=3)'''''
<center>[[Image:Orbitale-3s-2d.jpg|290px]]</center>
On notera le diamètre plus grand de l'orbitale 3s par rapport à l'orbitale 2s ou 1s, du à un nombre quantique n plus élevé.
Ligne 134 ⟶ 133 :
<center>[[Image:Orbitale-3p-2d.jpg|290px]]</center>
On notera les lobes plus grands de l'orbitale 3ps par rapport à l'orbitale 2p, du à un nombre quantique n plus élevé.
Ligne 144 ⟶ 143 :
> Orbitale d comportant 4 lobes (ici 3d<sub>xy</sub>)
<center>[[Image:Orbitale-3d-2d.jpg|290px]]</center>
On peut voir qu'il existe 2 nœuds plan, qui sont en fait les axes du repère mentionné en indice du 3d (ici 3d<sub>xy</sub>), chacun induisant un changement de signe d'un lobe à un autre. Sur les nœuds, le signe sera nul.
<center>[[Image:Orbitale-3dx2y2-2d.jpg|290px]]</center>
On peut voir qu'il existe 2 nœuds plan, qui sont en fait deux diagonales situées entre les 4 lobes (centrés sur les axes x et y), se croisant au niveau du noyau. Chacun de ces nœuds plan diagonaux vont induire un changement de signe d'un lobe à un autre. Sur les nœuds, le signe sera nul.
> Orbitale d<sub>z</sub><sup>2</sup>
<center>[[Image:Orbitale-3dz2-2d.jpg|290px]]</center>
On peut voir qu'il existe 1 nœud se trouvant au niveau de l'anneau entourant le noyau. Cet anneau, que l'on appelle un volume torique, va induire un changement de signe d'un lobe à un autre, ces derniers étant centrés sur l'axe z. Sur ce nœud torique, le signe sera nul.
=====Conclusions=====
[[Image:EvolutionΨ.jpg||thumb|350px|right]]
• Pour un même type d’orbitale, la taille augmente en fonction de n
• Dans les orbitales s : n-1 nœud(s) sphérique(s)
• Dans les orbitales p : 1 nœud plan et n-2 nœud(s) sphérique(s)
• Dans les orbitales d : 2 nœuds plan et n-3 nœud(s) sphérique(s)
== Évolution de Ψ ou Ψ<sup>2</sup> par rapport à la distance du noyau ==
Sur les graphiques (voir à droite) on remarque que :
- la probabilité de trouver un électron est d'autant plus grande que Ψ est élevée, et que la distance avec le noyau est faible
- Ψ varie au niveau du signe, passant du + au - au fil des noeuds rencontrés. Par contre, Ψ<sup>2</sup> sera toujours de signe positif (de par la mise au carré de Ψ)
== Notes et références ==
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