Configurations électroniques

La configuration électronique d’un atome représente la distribution des électrons entre ses orbitales atomiques. Le principe d’exclusion de Pauli, la règle de multiplicité maximale de Hund et le principe d’Aufbau peuvent être étendus pour envisager la configuration électronique de n’importe quel élément.

Le principe d’Aufbau stipule que dans l’état fondamental, les orbitales atomiques remplissent un ordre croissant d’énergie. Les énergies relatives des orbitales atomiques sont rationalisées par les interactions de Coulomb, l’effet de blindage et la pénétration orbitale.

Considérons la configuration électronique du carbone, un élément de numéro atomique six et donc neutre avec six électrons. L’orbitale1 s, qui a l’énergie la plus faible, est remplie en premier.

Selon le principe d’exclusion de Pauli, deux électrons d’un atome ne peuvent pas avoir le même ensemble de quatre nombres quantiques. Comme les électrons d’une même orbitale ont les mêmes nombres quantiques principaux, azimutaux et magnétiques, ils doivent avoir des nombres quantiques de spin différents.

Comme le nombre quantique de spin n’a que deux valeurs possibles, une orbitale ne peut accueillir que deux électrons, de sp