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Technique des cases quantiques

On recourt parfois à la technique des cases quantiques pour décrire le remplissage de la dernière couche occupée, appelée couche de valence. Cette technique consiste à représenter les orbitales d'une même couche par des cases regroupées par types d'orbitales (1 case pour l'orbitale s, 3 cases pour les orbitales p, 5 cases pour les orbitales d, ...).

Exemple : couche M pour laquelle il existe les orbitales 3s, 3p et 3d.

couche M :

Les électrons sont représentés par des flèches (vers le haut ou vers le bas suivant leur valeur de spin +1/2 ou -1/2).

Un électron seul dans une orbitale est appelé électron célibataire tandis que lorsque deux électrons sont contenus dans une même orbitale, on parle d'électrons appariés, de paire électronique ou encore de doublet. Remarquons que deux électrons appariés sont forcément de spin contraire (étant donné le principe de Pauli).

Pour remplir les cases, il faut connaître le principe de Hund : les électrons se placent d'abord à raison de 1 par orbitale de même type et ne s'associent en doublet que s'ils sont plus nombreux que le nombre d'orbitales.

on aura

pas