Définition du principe d'Aufbau

Le principe d'Aufbau, en termes simples, signifie que les électrons sont ajoutés aux orbitales lorsque des protons sont ajoutés à un atome. Le terme vient du mot allemand "aufbau", qui signifie "construit" ou "construction". Les orbitales d'électrons inférieurs se remplissent avant les orbitales supérieures, "construisant" la coquille d'électrons. Le résultat final est que l'atome, l'ion ou la molécule forme la configuration électronique la plus stable.

Le principe d'Aufbau décrit les règles utilisées pour déterminer comment les électrons s'organisent en coquilles et sous-coquilles autour du noyau atomique.

• Les électrons pénètrent dans la sous-coque avec la plus faible énergie.
• Une orbite peut contenir au plus 2 électrons obéissant au principe d'exclusion de Pauli.
• Les électrons obéissent à la règle de Hund, qui stipule que les électrons s'étalent avant de se coupler s'il y a deux orbitales énergétiquement équivalentes ou plus (par exemple, p, d).

Exceptions au principe d'Aufbau

Comme la plupart des règles, il existe des exceptions. Les sous-coquilles d et f à moitié remplies et complètement remplies ajoutent de la stabilité aux atomes, de sorte que les éléments de bloc d et f ne suivent pas toujours le principe. Par exemple, la configuration Aufbau prédite pour Cr est 4s²3d⁴, mais la configuration observée est en fait 4s¹3d⁵. Cela réduit en fait la répulsion électron-électron dans l'atome, car chaque électron a son propre siège dans la sous-coque.

Définition de la règle d'Aufbau

Un terme apparenté est la "règle d'Aufbau", qui stipule que le remplissage de différentes sous-couches d'électrons se fait par ordre croissant d'énergie suivant la règle (n + 1).

Le modèle de la coque nucléaire est un modèle similaire qui prédit la configuration des protons et des neutrons dans un noyau atomique.