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Anomalies de la structures électronique du Cr et du Cu

Posté par
mikel83
03-04-20 à 19:21

Bonjour à tous!

Je recherche  un calcul quantique précis permettant d'expliquer les anomalies de la structure électronique des éléments de la ligne 4 du tableau périodique ?

J'ai cherché sur le net: je n'ai trouvé que de vagues explications heuristiques parlant de stabilisation sans justification quantitative , ou cet article qui n'est  pas très exploitable pour moi ....
Il doit bien exister des études plus explicites ?

Posté par
vanoise
re : Anomalies de la structures électronique du Cr et du Cu 03-04-20 à 19:39

Bonsoir
Il se trouve que, pour des raisons de symétrie, un niveau d moitié plein ou totalement rempli est particulièrement stable, ce qui provoque des anomalies par rapport à la règle de Klechkovski . Exemples  , couche de valence en 3d5 4s1 plutôt que 4s2 3d4
Couche de valence en 4d10 5s1 plutôt que  5s2 4d9.

Posté par
mikel83
re : Anomalies de la structures électronique du Cr et du Cu 03-04-20 à 20:07

Merci pour ta réponse !
C'est en effet l'explication heuristique classique que l'on trouve dans tous les cours .... Mais je cherche une preuve  quantitative  et chiffrée pour étayer cette fameuse "stabilisation" !!!
Il y a bien un scientifique qui c'est penché sur la question .....

Posté par
vanoise
re : Anomalies de la structures électronique du Cr et du Cu 03-04-20 à 21:52

L'approximation monoelectronique de Slater permet de rendre compte du phénomène mais rien de précis sur le plan théorique n'est possible.  Il faut s'en remettre aux mesures expérimentales.
As-tu bien conscience des difficultés théoriques ? Tu as peut-être étudié en mécanique quantique le cas d'un seul électron en interaction avec un noyau.  Les solutions de l'équation de schrodinger ne sont pas simples...Imagine maintenant d'étudier cette équation pour un électron d'un atome en possédant 25. Le potentiel à prendre en compte dans l'équation de schrodinger  serait celui créé par le noyau auquel il faudrait ajouter les 24 potentiels créés par les 24 autres électrons.  Rigoureusement impossible  !

Posté par
mikel83
re : Anomalies de la structures électronique du Cr et du Cu 04-04-20 à 09:39

Bonjour Vanoise!
Oui, effectivement, dans les conditions que tu énonces, c'est rigoureusement impossible, et j'en suis parfaitement conscient.
Cependant, des techniques ont été développées pour étudier ce type de cas: la méthode de Hartree-Fock, ensuite améliorée pour tenir compte des effets relativistes.
J'ai trouvé hier soir un article du CEA datant de 1971 .... Il porte sur la structure hyperfine des atomes de scandium et de cuivre . J'essaye de le lire (!!!)  ...
Si tu as d'autres références, je suis preneur .



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