Modèles Atomiques et Configuration Électronique

Modèles Atomiques et Structure Électronique

Le Modèle de Bohr

Principes du Modèle de Bohr

L'électron ne peut se déplacer que dans certaines orbites autour du noyau. Le niveau d'énergie le plus bas correspond à l'orbite la plus proche du noyau. Plus les orbites sont éloignées du noyau, plus leurs énergies augmentent.

Explication du Spectre de l'Hydrogène

L'énergie est absorbée pour déplacer un électron d'un niveau d'énergie inférieur à un niveau supérieur. En passant d'un niveau supérieur à un niveau inférieur, l'énergie est émise sous forme de rayonnement (photon).

• L'énergie absorbée ou le photon émis est égale à la différence d'énergie entre les niveaux.
• La fréquence du rayonnement émis ou absorbé est donnée par l'équation : (équation non spécifiée dans le texte original)

Les Premiers Modèles Atomiques

Modèle de Thomson

Une sphère avec la masse et la charge positive uniformément réparties, dans laquelle sont insérés les électrons.

Modèle Nucléaire de Rutherford

Il suppose l'existence d'un noyau de base 10⁴ fois plus petit que la taille totale de l'atome, où se concentrent toute la masse et la charge positive de l'atome, entouré d'électrons (charge négative et de masse négligeable).

Pour expliquer pourquoi les électrons ne tombent pas sur le noyau et que l'atome ne s'effondre pas, il a proposé un modèle dynamique dans lequel les électrons se déplacent en décrivant des orbites autour du noyau, de sorte que l'attraction électrostatique fournit la force centripète nécessaire pour décrire de telles orbites circulaires.

Caractéristiques Fondamentales de l'Atome

Numéro Atomique, Isotopes et Nombre de Masse

• Le numéro atomique de l'élément est le nombre de protons que possède tout atome de cet élément (Z).
• Le nombre de neutrons (N).
• Les isotopes sont des atomes avec le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons.
• Le nombre de masse (A) est la somme des protons et des neutrons (A = Z + N).

Les Orbitales Atomiques

Définition et Propriétés des Orbitales

Une orbitale est une région de l'espace où il y a une forte probabilité de trouver un électron.

• La forme d'une orbitale dépend du sous-niveau auquel elle appartient :
  • Les orbitales s sont sphériques.
  • Les orbitales p ont une forme d'haltère, ne différant que par leur orientation dans l'espace.
• La taille de l'orbitale dépend de la valeur de n (nombre quantique principal) : plus n est grand, plus l'orbitale est grande.

La Configuration Électronique

Écriture de la Configuration Électronique

La configuration électronique d'un atome est écrite en indiquant les sous-niveaux qui contiennent des électrons et, par un exposant, le nombre d'électrons logés dans chaque sous-niveau :

• 1s
• 2s 2p
• 3s 3p 3d
• 4s 4p 4d
• 5s 5p 5d 5f
• 6s 6p 6d 6f

Principes Fondamentaux

• Principe d'Aufbau : Dans un atome à l'état fondamental, les électrons occupent les orbitales de plus basse énergie disponibles.
• Principe d'exclusion de Pauli : Dans chaque orbitale, il ne peut y avoir que 2 électrons, chacun avec un spin différent.
• Règle de Hund : Lorsque plusieurs électrons occupent des orbitales de même énergie (même sous-niveau), ils se disposent de manière à maximiser le nombre d'électrons non appariés (même spin).