Chimie 2:
Chimie organique
Les nombres quantiques
En mécanique classique, une particule est entièrement définit par
six paramètres : les paramètres de position (x, y, z) et les paramètres
de vitesses (vx, vy, vz).
En mécanique quantique, une particule comme l'électron est caractérisée
par quatre paramètres : les quatre nombres quantiques n, l, ml, ms.
Ces quatre nombres quantiques permettent de caractériser un électron dans un atome.
1. Le nombre quantique principal : n
C’est donc un nombre entier strictement positif. Il correspond à la couche électronique.
n ≥ 1
C’est aussi le numéro de chaque période (ligne) de la classification des éléments :
| n |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| Niveau |
K |
L |
M |
N |
O |
P |
Q |
2. Nombre quantique secondaire (orbital ou azimutal): l
l est un nombre entier positif qui peut prendre les valeurs comprises en 0 et n - 1 :
0 ≤ l ≤ n - 1
Pour n = 1 : l = 0,
pour n = 2 : l = 0 ou l = 1
pour n = 3 : l = 0 ou l = 1 ou l = 2
etc.
A chaque valeur de l correspond une "orbitale atomique".
Cette orbitale atomique porte un nom :
| l |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
| Orbitale atomique |
s |
p |
d |
f |
g |
3. Nombre quantique magnétique : ml
Il se définit par rapport à l : m est un nombre entier qui peut prendre (2.l + 1)
valeurs encadrées en l et - l :
- l ≤ ml ≤ + l
Pour l = 0 : ml = 0,
pour l = 1 : ml = -1 ou ml = 0 ou ml = 1,
pour l = 2 : ml = -2 ou ml = -1 ou ml = 0 ou ml = 1 ou ml = 2,
etc.
A chaque valeur de (n, l, ml) correspond une orbitale atomique (O.A):
| n |
1 |
2 |
3 |
| l |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
| ml |
0 |
0 |
1 |
0 |
-1 |
0 |
1 |
0 |
-1 |
2 |
1 |
0 |
-1 |
-2 |
| O.A. |
1s |
2s |
2px |
2pz |
2py |
3s |
3px |
3pz |
3py |
3dx2-y2 |
dzx |
3dz2 |
3dyz |
3dxy |
4. Nombre quantique de spin : ms
Sa valeur pour l'électron est s = 1/2. Le moment cinétique de spin ms peut prendre deux valeurs :
ms = 1/2 ; ms = - 1/2
ms peut prendre (2s + 1) valeurs :
s = 1/2 : ms = + 1/2 ; ms = - 1/2
|
