Cours de chimie_Atomistique_MPSI_MIP_BCG_S1

Table des matières 

1    Interprétation du spectre d’émission de l’atome d’hydrogène (Modèle de Bohr)                                                              2 

       1.1   Données expérimentales :  .  .             .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .      2 

       1.2   Interpretation de Bohr             :  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .      3 

                1.2.1    Modèle de Bohr           :   . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .      3 

                1.2.2    Interpretation du spectre atomique d’Hydrogène                         .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .       4 

                1.2.3    Diagramme énergétique de l’hydrogène :                       . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .       4 

                1.2.4    Théorie de Bohr appliquée aux hydrogènoides : .                        .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .       5 

2    L’ATOME À UN ÉLECTRON (Hydrogènoide)                                                                                                      6 

       2.1   L’électron       en mécanique quantique :                .  .  . .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .      6 

       2.2   Les nombres quantiques :  .  .             .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .      6 

                2.2.1    Le nombre quantique             principal n ∈ N :  .  .        .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .       7 

                2.2.2    Le nombre quantique             secondaire ou azimutal ℓ :             .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .       7 

                2.2.3    Le nombre quantique             magnétique m : .  .  .         .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .       7 

       2.3   Les orbitales atomiques (O.A) :  .  .  .              .  .  .  . .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .      8 

3    ATOMES POLYÉLECTRONIQUES                                                                                                                  8 

       3.1   Facteurs d’écran : Règles de Slater                   .  .  .  . .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .      8 

       3.2   Le spin et la règle d’exclusion de Pauli                   :   . .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .      9 

                3.2.1    Définition :        . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .     9 

                3.2.2    Règle (principe) d’exclusion de Pauli                  :  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .      10 

                3.2.3    Les niveaux d’énergie et la règle de Klechkowski                         :   .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .      11 

                3.2.4    Règle de Hund            : .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .    11 

                3.2.5    Structure électronique des atomes :                 .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .      12 

4    La classification périodique des éléments

4.1   Introduction :         .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .   13 

       4.2   Presentation actuelle du tableau périodique :                      .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .      13 

5    Périodicité et propriétés générales des éléments de la classification périodique                                                          14 

       5.1    Comportement chimique et position dans la C-P :                         . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .      14 

       5.2   Potentiel d’ionisation (énergie d’ionisation) :                    .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .      14 

                5.2.1    Définition :        . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .    14 

                5.2.2    Evolution de l’énergie d’ionisation dans le T.P :                      .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .      15 

                5.2.3    l’affinité électronique :          .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .     15 

                5.2.4    L’électronégativité :          .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .     16 

                5.2.5    Les grandeurs géométriques :                 .  .  . .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .     17 

                5.2.6    Nombre d’oxydation             .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .     17 

                5.2.7    La polarisation        .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .     17 

6     THÉORIE DE LEWIS                                                                                                                        19 

       6.1   Representation de LEWIS :                . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .     19 

       6.2   Liaison covalente :            . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .    19 

       6.3   Règle de l’octet :          .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .  . .  .  .    20 

7   Théorie de Gellispie                                                                     21