Physique Quantique et Propriétés Périodiques des Atomes

Principes Fondamentaux de la Physique Quantique

Louis de Broglie a suggéré que les électrons pouvaient se comporter comme des ondes. Ce comportement ondulatoire est caractérisé par une longueur d'onde : cette hypothèse explique la quantification des orbites des électrons dans l'atome, car ces orbites sont des ondes stationnaires de l'électron.

Heisenberg a déclaré qu'il est impossible de connaître exactement et simultanément la quantité de mouvement et la position d'une particule en mouvement.

La règle de Hund (principe de la multiplicité maximum) : lorsque des électrons occupent des orbitales de même énergie, ils se répartissent de manière à occuper le plus grand nombre possible d'entre elles, afin d'être non appariés autant que possible.

Principe d'exclusion de Pauli : dans un atome, nous ne pouvons pas avoir deux électrons possédant les quatre mêmes nombres quantiques.

Propriétés Périodiques des Éléments

L'énergie d'ionisation (EI) est l'énergie à fournir à un atome de l'élément à l'état gazeux pour arracher un électron de sa couche finale.

Plus l'électron est proche du noyau, plus l'attraction est forte et plus il faudra fournir d'énergie. Le contraire se produit si l'électron est plus loin. C'est-à-dire qu'en descendant dans un même groupe, l'EI diminue.

En se déplaçant dans une même période, comme en général les électrons périphériques sont de plus en plus attirés par le noyau, il faudra plus d'énergie pour les extraire. Ainsi, en général, en avançant dans la période, l'énergie d'ionisation augmente.

Affinité électronique (AE) : c'est l'énergie qui accompagne le processus de capture d'un électron sur la dernière couche d'un atome de l'élément à l'état gazeux.

• En descendant dans un même groupe, l'AE diminue, libérant moins d'énergie pour chaque élément, car la dernière couche est plus loin et donc moins attirée par le noyau.
• À mesure que l'on progresse dans une période, l'énergie libérée est en augmentation, étant donné la plus grande attraction du noyau.

Électronégativité : c'est la tendance des atomes à attirer les électrons partagés.

Elle diminue en descendant dans un groupe et augmente avec l'avancement dans une même période.