Slater a proposé de remplacer la charge Ze du noyau par une valeur Z’e qui est la charge apparente du noyau vis à vis
de l’électron j.

On considère que l’électron i joue un rôle d’écran et minimise l’attraction exercée par le noyau sur l’électron j.
Les électrons i et j sont situés sur la même couche électronique ou i peut également être sur une couche inférieure.
On considère que les électrons des couches supérieures sont ignorés et qu'ils ne minimisent pas l'attraction exercée par
le noyau sur l'électron j (σ_i→j  = 0).
On groupe les électrons de l'atome considéré, selon Slater : (s et p), (3d), (4f) .... attention, il s'agit de l'ordre des n et
des sous couche croissants et non de l'ordre de remplissage (on ne croise pas les niveaux).
 

			niveau de l'électron (i) qui joue un rôle écran
		σij	1s	2s 2p	3s 3p	3d	4s 4p	4d	4f	5s 5p
	niveau de l'électron considéré (j)	1s	0,30	0	0	0	0	0	0	0
		2s 2p	0,85	0,35	0	0	0	0	0	0
		3s 3p	1	0,85	0,35	0	0	0	0	0
		3d	1	1	1	0,35	0	0	0	0
		4s 4p	1	1	0,85	0,85	0,35	0	0	0
		4d	1	1	1	1	1	0,35	0	0
		4f	1	1	1	1	1	1	0,35	0
		5s 5p	1	1	1	1	0,85	0,85	0,85	0,35

                                  σ_ij   ou    σ_i→j est le coefficient d’écran d’un électron i sur l’électron j.

                Pour améliorer la correspondance entre les valeurs expérimentales et calculées, Slater a introduit
                                                             un nombre quantique apparent (n')

	pour n =	1	2	3	4	5	6
	on utilise n’ =	1	2	3	3,8	4	4,2

                     Les modifications de n sont liées à l’enchevêtrement des niveaux à partir de n = 4.

Présentation sous forme de texte de la règle de Slater : - On groupe les électrons de l'atome considéré, selon Slater : (1s) (2s, 2p) (3s, 3p) (3d) (4s, 4p) (4d) (4f) (5s, 5p) .... Attention, il s'agit de l'ordre des n croissant et non de l'ordre de remplissage (et on groupe les s et les p) - Pour calculer Z’j (charge apparente du noyau), on retranche à Z :     0 pour les électrons (i) des groupes supérieurs à celui de l’électron considéré (j)     0,35 pour les électrons (i) du même groupe de l’électron considéré (j), sauf 1s pour lequel on utilise 0,30     0,85 si l’électron (i) est (s, p) pour chaque électron de la couche n-1     et 1 si l’électron (i) est (s, p) pour chaque électron des couches plus internes     1 si l’électron (i) est (d) ou (f) pour chaque électron des groupes inférieurs quels qu’ils soient

L’énergie de l’électron situé sur le niveau n est donné par l'expression :

L’énergie électronique totale de l’atome est la somme des énergies de chacun des électrons (j) :

où nj est le nombre d’électrons d’un groupe de Slater.

E₀ est l’énergie de l’électron 1s de l’atome d’hydrogène (- 13,6 eV).

Les exercices vont permettre d'assimiler parfaitement ces règles qui sont, en fait, relativement simples.

Atomistique et liaison chimique            Structure électronique de l'atome           Exercices          

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Pr Robert Valls                                                                                                                                                        robert.valls@univ-amu.fr