Nombres quantiques et orbitales

De l'�quation de Schr�dinger l'on peut tirer les orbitales atomiques, qui sont des portions de l'espace (volume) dans lesquels il y a une grande probabilit� de trouver l'�lectron.

I. Les trois premiers nombres quantiques :

Chaque orbitale atomique est caract�ris�e par 3 nombres quantiques, le quatri�me ne concerne que l'�lectron.

n	le nombre quantique principal	d�signe la couche	prend des valeurs d'entiers non-nuls : 1, 2, 3, 4,...
	Il caract�rise la taille de l'orbitale (son "rayon"). Il caract�rise l'�nergie de l'orbitale.
l	nombre quantique secondaire ou azimutal	d�signe la sous-couche	prend des valeurs enti�res de 0 � (n-1). si n = 2 ; l = 0 ou 1
	si l = 0 : s l = 1 : p l = 2 : d l = 3 : f caract�rise la forme de l'orbitale

forme des orbitales

1. orbitales s : sph�rique

2. orbitales p : plan nodal

3. orbitales d : 4 lobes avec 2  surfaces nodales

Il existe encore des orbitales f et g

ml	nombre quantique magn�tique orbitalaire	caract�rise l'orientation dans l'espace.	prend des valeurs enti�res.
	nombre quantique magn�tique = des valeurs de - l � + l. Il y a (2l + 1) valeurs de ml possibles. l = 0  --- ml = 0 l = 1  --- ml = -1 ; 0 ; +1 l = 2 --- ml = -2 ; -1 ; 0 ; +1; +2 ...

Ainsi chaque orbitale existe en versions diff�rentes (orientations dans l'espace diff�rentes) :

1. orbitales s : sph�rique

 

2. orbitales p : plan nodal

orient� selon l'axe "px"	orient� selon l'axe "py"	orient� selon l'axe "pz"

3. orbitales d : 4 lobes avec 2  surfaces nodales

dxz	dyz	dxy
dx�-y�	dz�

II. Le spin de l'�lectron

Le 4i�me nombre quantique

L'�lectron est anim� d'un mouvement propre. Il tourne sur lui m�me comme une toupie. Ce mouvement de rotation de l'�lectron sur lui m�me engendre un moment magn�tique. (une charge en rotation engendre un moment magn�tique, or l'�lectron est une particule charg�e) Ce moment magn�tique se nomme le SPIN et est quantifi� : les valeurs de spin sont +1/2 ou -1/2. 

                        

Ce moment magn�tique constitue le quatri�me nombre quantique, le nombre quantique magn�tique de spin  not� m_s.

ms	nombre quantique magn�tique de spin	d�signe l'orientation du spin	prend les valeurs +1/2 ou -1/2 uniquement
	seul deux valeurs possibles + 1/2 - 1/2

En r�sum�

 chaque �lectron d'un atome peut �tre caract�ris� par 4 nombres quantiques : n, l, m_l, m_s. La combinaison de ces quatre nombres est unique pour un �lectron donn�. Par cons�quent, deux �lectrons d'un m�me atome diff�reront toujours d'au moins un nombre quantique. (principe de Pauli)

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