hichem belarbi

Ce premier chapitre constitue une introduction fondamentale à la chimie quantique en retraçant l'évolution des modèles atomiques, de l'Antiquité à la mécanique ondulatoire. Il débute par une perspective historique, depuis les intuitions de Démocrite jusqu'aux lois pondérales de Dalton, avant de détailler les découvertes expérimentales majeures : les rayons cathodiques et l'électron (Thomson), l'expérience de la feuille d'or et le noyau (Rutherford), et la mise en évidence du neutron (Chadwick).

Le cœur du chapitre explore la quantification de l'énergie à travers le modèle de Bohr pour l'atome d'hydrogène et les ions hydrogénoïdes, en introduisant les concepts clés de transition électronique, d'absorption et d'émission de photons, et les séries spectrales (Lyman, Balmer, Paschen). Une attention particulière est portée à la résolution de l'équation de Schrödinger, menant à la description probabiliste des électrons via les nombres quantiques (n, l, m, ms) et à la représentation des orbitales atomiques (s, p, d, f).

Le chapitre aborde ensuite la complexité des atomes polyélectroniques en introduisant l'effet d'écran, la charge nucléaire effective et le modèle de Slater (incluant le nombre quantique effectif n*). La configuration électronique est étudiée à travers les règles de Klechkowski, Hund et Pauli, avec une analyse des exceptions (Cr, Cu). Enfin, les propriétés périodiques (rayon atomique, énergie d'ionisation, électronégativité) sont mises en relation avec la position des éléments dans la classification périodique de Mendeleïev. Des exercices corrigés et des illustrations tridimensionnelles viennent compléter ce socle théorique essentiel pour la compréhension de la liaison chimique.

Mots-clés : Atome, Modèles atomiques, Mécanique quantique, Nombres quantiques, Orbitale atomique, Effet d'écran, Configuration électronique, Classification périodique, Spectroscopie.