Vidéo question :: Déterminer le nombre d’orbitales dans une sous-couche s Chimie

Transcription de la vidéo

Combien d’orbitales se trouvent dans la sous-couche s ?

À l’intérieur d’un atome, les électrons se trouvent sur divers niveaux d’énergie qui s’appellent des couches. Chaque couche est constituée d’un ou plusieurs types de sous-couches, et chaque sous-couche est constituée d’une ou plusieurs orbitales atomiques. Les couches, les sous-couches et les orbitales à l’intérieur d’un atome peuvent être décrites en utilisant des nombres quantiques.

Le nombre quantique principal 𝑛 représente la couche ou le niveau d’énergie. 𝑛 peut être n’importe quel entier positif. Le nombre quantique secondaire 𝑙 représente la sous-couche. 𝑙 peut être n’importe quel entier de zéro à 𝑛 moins un. Chaque nombre quantique secondaire correspond à un type de sous-couche différent. Un nombre quantique secondaire de zéro représente une sous-couche de type s, et un nombre quantique secondaire de trois représente une sous-couche de type f.

Les orbitales qui composent une couche peuvent être représentées en utilisant le nombre quantique magnétique 𝑚 indice 𝑙. 𝑚 indice 𝑙 peut être n’importe quel entier de moins 𝑙 à plus 𝑙.

Avec toutes ces informations à l’esprit, examinons une couche avec un nombre quantique principal de deux. Lorsque le nombre quantique principal est deux, le nombre quantique secondaire peut être soit zéro soit un, ce qui correspond à une sous-couche de type s et à une sous-couche de type p. Lorsque le nombre quantique secondaire est zéro, le nombre quantique magnétique ne peut être que zéro, ce qui indique que cette sous-couche ne contient qu’une seule orbitale.

L’orbitale seule d’une sous-couche de type s s’appelle une orbitale s et elle est de forme sphérique. Lorsque le nombre quantique secondaire est égal à un, le nombre quantique magnétique peut être moins un, zéro ou plus un, ce qui indique qu’une sous-couche de type p contient trois orbitales. Ces trois orbitales - p 𝑧, p 𝑥 et p 𝑦 - se composent de deux régions de densité électronique et elles ont une forme ressemblant à un haltère.

Maintenant que nous avons quelques informations de base, revenons à la question. La question demande combien d’orbitales se trouvent dans une sous-couche de type s. Nous pouvons voir que la sous-couche s a un nombre quantique secondaire de zéro et ne contient qu’une seule orbitale avec un nombre quantique magnétique nul. Le nombre d’orbitales se trouvant dans une sous-couche s est donc de une.