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Atome de fer

Posté par
mikel83
04-12-22 à 08:26

Bonjour!
l'atome de fer Fe à l'état fondamental : [ xxx 3d6, ,4s2] .
On attend donc les ions :
Fe+ [ xxx 3d6, 4s1]
Fe2+ [    3d6]
Fe3+ [    3d5]
Pourquoi on ne rencontre jamais  (?) l'ion  Fe+  ?

Posté par
vanoise
re : Atome de fer 04-12-22 à 14:30

Bonjour
L'étude théorique précise d'un atome de fer demanderait de tenir compte des répulsions de chaque électron avec les 25 autres électrons et de l'attraction du noyau. Je te laisse le soin de dénombrer le nombre de forces électrostatiques à prendre en compte... Et tout cela dans le cadre de la mécanique quantique...
Même à l'aide des ordinateurs les plus puissants, l'étude rigoureuse est impossible ; il faut faire des simplifications et les théories actuelles ne sont que des approximations qui souffrent de nombreuses exceptions... Bref : il faut toujours se fier à l'expérience. Cela est particulièrement vrai pour les éléments du groupe "d" du tableau périodique : colonnes 3 à 12 du tableau périodique. Exemple de la colonne 12 : Cu et Ag  ont même couche électronique de valence et pourtant, en solution aqueuse, la ionisation la plus stable correspond à Cu2+ etAg+ ... Deux règles tout de même pour ces éléments du groupe "d", assez générales malgré quelques exceptions :
* perte assez systématique des deux électrons "s", ce qui explique la ionisation fréquente en "2+" malgré des couches de valence différentes : Zn2+, Fe2+, Mn2+...
* les structures de la couche de valence en d5 ou en d10 sont souvent très stables. Par exemple : Fe3+ est plus stable que Fe2+.

Posté par
mikel83
re : Atome de fer 05-12-22 à 09:52

Il y a longtemps que ces éléments du groupes "d" m'intriguaient et je n'ait jamais trouvé d'explication aussi claire! Merci ....
Effectivement, il me semble qu'il y a environ (25-1)!=24! soit environ 6.02*1023 interactions ... ça fait peut être beaucoup pour nos calculateurs actuels! On attendra l'hypothétique ordinateur quantique ...
NB: je ne sais pas si c'est un hasard, mais ce nombre d'interactions est de l'ordre de grandeur du nombre d'Avogadro?
Merci encore, cordialement, Mikel

Posté par
vanoise
re : Atome de fer 05-12-22 à 12:53

J'obtiens un nombre d'interaction beaucoup plus faible que le tien. Attention : il ne s'agit pas de calcul de probabilité !



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