HetJa.htm
Systme du QuŽbŽcium.
GŽomŽtrie et nombre magique 30. ƒdification
d'un tableau symŽtrique 2D des ŽlŽments, de l'Hydrogne 1 au JanŽtium 120.
par Pierre Demers
1er dŽcembre 2014.
Version du 22XII2014
Traduction interdite.
Effet Pauli, spin-,
spin+. Effet Zeeman 1,
3, 5, 7.
..
Dans le tableau, l'ordre est ainsi: valeurs spin - de l'Žlectron d'abord, puis spin +, ce qui Žtablit une moitiŽ Est et une moitiŽ Ouest. C'est l'effet Pauli. Ensuite l'effet Zeeman, gŽnŽrateur d'Žquerres qui s'embo”tent
Le Tableau pŽriodique des ŽlŽments
bidimensionnel. Introduction.
Voici du CEGEP de Drummondville une introduction, avec rŽserves, ˆ l'atome de Bohr.
"Structure Žlectronique 41. Les valeurs des niveaux dÕŽnergie calculŽes par Bohr correspondent parfaitement ˆ celles du spectre dÕŽmission de lÕhydrogne. Cependant, le modle de Bohr prŽsente de sŽrieuses lacunes. Par exemple, quand on tente de lÕappliquer ˆ dÕautres atomes que lÕhydrogne, rien ne va plus. Le modle de Bohr ne fonctionne que pour les espces chimiques contenant un seul Žlectron! Aprs diverses tentatives infructueuses pour tenterde lÕamŽliorer, on a dž admettre quÕil nÕy avait rien ˆ faire: le modle de Bohr Žtait fondamentalement erronŽ."
RŽf.1.
www.cdrummond.qc.ca/cegep/scnature/chimie/NotesDeCours/ChimieNYA/chapitre2.pdf
Des auteurs ont dit que les atomes prŽsentent une Žnigme discutŽe plus loin. Voici d'abord une introduction, o je reprends et mets ˆ jour une argumentation parue en 2004. RŽf. 2.
Voici un diagramme de l'atome H formŽ d'un proton et d'un Žlectron.
Fig. 2. L'atome d'hydrogne. Voilˆ 7 de ses Žtats ou niveaux d'Žnergie,
entirement dŽfinis par le seul nombre quantique principal n. Pour n = 8, le
niveau est -0,21 ev. Pour n quelconque, en ev, il est -13,6/n2.Les transitions
entre 2 de ces niveaux sont ˆ l'origine des rayonnements qu'il Žmet. Les
niveaux individuels ont des correspondances avec l'organisation des 120 atomes
du tableau des ŽlŽments. Le niveau le plus bas est -13,6 ev, le
potentiel d'ionisation est 13,6 v. Il s'agit des Žnergies dues aux seules
forces ŽlectromagnŽtiques entre le noyau et un Žlectron. Au niveau 0 et plus
haut, il y a ionisation avec apparition d'un proton et d'un Žlectron libres. RŽf.
3. Germain Salvato-Vallverdu
Ë retenir de cette figure: le niveau 1 est ˆ la source de 2 ŽlŽments du tableau, soit l'hydrogne lui-mme 1 H et l'hŽlium 2 He. Les autres niveaux, de 2 ˆ 8, sont ˆ la source des 118 autres ŽlŽments, de 3 Li ˆ 120 Ja.
ThŽorie des atomes. Un atome est formŽ d'un noyau de charge positive valant un nombre entier z fois l'unitŽ, et de z Žlectrons. La thŽorie des atomes est calquŽe sur l'atome de Bohr modifiŽ, qui concerne l'atome d'hydrogne, lequel est de nos jours bien compris. On lui associe les noms de Abraham, Balmer, Bloch, Dirac, Heisenberg, Pauli, Rutherford, Weyl et autres et l'Žquation de Schroedinger, qui s'applique admirablement au systme formŽ d'un noyau positif associŽ par la force ŽlectromagnŽtique ˆ un Žlectron nŽgatif. En revanche, cette dernire Žquation ne s'applique pas aux autres atomes, pluriŽlectroniques, avec z supŽrieur ˆ 1. C'est alors un autre problme dit de trois corps, mieux vaudrait dire plus de 2 corps, car ce problme est connu en mŽcanique cŽleste, o il se prte ˆ des mŽthodes de calcul satisfaisantes par approximations successives. Dans ces approximations, on ramne le problme ˆ celui de 2 corps en considŽrant l'un des corps d'une part et la totalitŽ des autres corps en prŽsence, d'autre part.
Les 4 variables de la thŽorie des quanta
Spin, n, 1, m
spin qui vaut -1/2 ou + 1/2, en abrŽgŽ -
ou +
n nombre quantique principal vaut un
entier positif, 1, 2 ....
l
nombre quantique azimutal vaut un entier positif plus petit que n.
Synonymie: 0, s, R; 1, p, J; d,2, V; f, 3,
B; g, 4, Violet,
m nombre quantique magnŽtique, vaut un
entier entre -l et l, 0 admis.
Tout atome, neutre ou ionisŽ, rŽpond ˆ une description par des nombres quantiques. Un atome pluriŽlectronique privŽ, par ionisation, de tous ses Žlectrons sauf 1, est appelŽ un hydrogŽno•de, et rŽpond correctement ˆ la thŽorie de Schroedinger avec un noyau de charge z au lieu de l'unitŽ. Si ce qu'on appelle l'atome de Bohr s'appliquait ˆ tous les ŽlŽments, leurs potentiels de 1re ionisation seraient tous Žgaux ˆ 13,6 ev, comme pour l'hydrogne. Or l'expŽrience donne des rŽsultats diffŽrents. Fig. 3.
Fig. 3. Potentiels de 1re ionisation de quelques atomes. http://dc594.4shared.com/doc/gIusb5YS_26isRedirect_3Dtrue/preview.html
Il n'existe pas de thŽorie exacte des atomes autres que l'hydrogne. Ë partir de 2 He, dans un atome z > 2, il existe un potentiel de 2e ionisation.
ƒdification des atomes
pluriŽlectroniques.
J'imagine ajouter un proton et un Žlectron ˆ la fois au noyau de l'hydrogne, avec un certain nombre de neutrons, totalisant z protons et z Žlectrons. J'imagine que chaque paire proton-Žlectron vient de l'un des Žtats d'un atome d'hydrogne qui est utilisŽ en conservant les valeurs n et l qui lui appartiennent, ces niveaux pouvant tre utiisŽs plus d'une fois.
On a trouvŽ que les apports successifs se font ˆ partir d'une liste dŽfinie qui est celle des niveaux ou Žtats n = 1 ˆ 8 de l'atome 1H, augmentŽe et modifiŽe par deux effets. Ë cette liste, je lui donne l'appellation H source. Je me rŽpte: pour les fins de cette Ždification, le niveau dŽplacŽ est dŽfini par deux nombres quantiques: n et l, qui se conservent dans le rŽsultat de l'atome une fois ŽdifiŽ.
Effet Pauli, le spin de l'Žlectron, qui peut tre - ou +. Il double le nombre d'Žtats autrement disponibles, - est le plus bas par convention.
Effet Zeeman. Cet effet ajoute le nombre quantique magnŽtique m. Ce nombre magnŽtique multiplie par 1, 3, 5 ou 7 le nombre d'Žtats disponibles, selon qu'il s'agit d'un Žtat s, p, d ou f, respectivement. Dans le langage couleurs du systme du QuŽbŽcium. RJVB correspond aux nombres quantiques l = 1, 2, 3, 4 ou spdf. Les valeurs - de m d'abord. Fig. 1.
Pour un atome z, je distingue son caractre et sa formule.
Pour le 120 Ja janŽtium, le nmŽro atomique est 120, le caractre est.
Caractre du 120 Ja est
8s0
Sa formule comprend en outre 119 termes Žcrits ˆ gauche de son caractre. La voici, je la suppose Žcrite sur une seule ligne, repliŽe ˆ cause de sa longueur.
(NB1: spin, n, l, m)
(NB2: | sŽparateur)
Formule du 120 Ja est
-1s0 1s0 -2s0 +2s0 | -2p-1 -2p0 -2p1 +2p-1 +2p0 +2p1 -3s0 +3s0 | -3p-1 -3p0 -3p1 +3p-1 +3p1 -3p-1 0 -
etc. Voyez Tableau 3 dans RŽf. 1.
Formule du 120 JanŽtium
La formule du janetium 120 ci-dessus contient celle de chacun des autres atomes qui le prŽcdent, de 1 H ˆ 119 By. La formule d'un atome z contient son caractre propre augmentŽ des caractres de tous les atomes prŽcŽdents depuis l'hydrogne: c'est sa formule.
Par exemple la formule du 5 Bore, dans l'ordre. S'il n'y a pas le signe -, le signe + est sous-entendu.
-1s0 1s0 -2s0 2s0 -2p-1
Le caractre du 5 Bore est le dernier terme ˆ droite.
-2p-1
qui dŽtermine la case de son placement dans le tableau des ŽlŽments. Les Žlectrons libres sont tous semblables, mais dans un atome, il n'y a pas 2 Žlectrons ayant les 4 mmes valeurs spin, n, l, m. On doit parler d'une entitŽ globale noyau et Žlectrons, o on peut discerner des paires noyau - Žlectron, ayant un caractre dŽfini. La collection de ces paires est la formule de l'atome. En Žcriture symbolique, voici la formule nominale de l'atome z, avec une suggestion de la source
Formule nominale de l'atome z = Somme (de 1 ˆ z) (niveaux H X Pauli X Zeeman)
Il faut ajouter la formule rŽelle, dont on sait qu'elle diffre de la formule nominale dans 19 atomes dits irrŽguliers. Pour ces atomes irrŽguliers.
Formule rŽelle de l'atome z = Somme (1 ˆ zt avec lacunes, voir Tableau 2 Fig. 6) niveaux H X Pauli X Zeeman
Pour les 101 autres atomes.
Formule rŽelle = Formule nominale
Correspondances.
Voici le tableau des 120 atomes avec leurs caractres. Tableaux 1, 2
Pour un atome d'hydrogne, voici la liste des triplets de valeurs de n et l permises, avec le nombre de valeurs de m permises par l'effet Zeeman, selon la rgle m = un entier entre -l et l, 0 admis.
1, 0, 1
total nombre de valeurs 1
2, 0, 1
2, 1, 3
total nombre de valeurs 4
3, 0, 1
3, 1, 3
3, 2, 5
total nombre de valeurs 9
4, 0, 1
4, 1, 3
4, 2, 5
4, 3, 7
total nombre de valeurs 16
Grand total jusqu'ici: 30.
Puis...
5, 0, 1
5, 1, 3
5, 2, 5
5, 3, 7
5, 4, 9
total nombre de valeurs 25
Pour chacune de ces paires, voici les valeurs de m permises Žcrites sous la forme de triplets et le nombre de ces triplets
1, 0: 0, 1 valeur de m
2, 0: 0, 1 valeur de m
2, 1: -1, 0, 1
2, 1: -1, 0, 1
Tableau 1.
Systme du QuŽbŽcium.
Formule du 120 Ja JanŽtium. 120
termes
Niveaux de H, n, l, ˆ partir du plus bas, -13,6 ev.
Spin - d'abord, avec toutes valeurs m Zeeman. Puis spin + avec toutes valeurs
de m Zeeman.
L'ordre des atomes est imposŽ par
l'expŽrience. On peut morceler la liste tel que dans la colonne de gauche, o ils sont groupŽs en 4 strates de 2
pŽriodes chacune, selon le plan dŽcrit plus bas. Ë droite, le morcellement en 7
pŽriodes selon le tableau traditionnel de Mendeleev.
La colonne centrale
Žnumre les Žtats de l'atome H
qu'on peut associer ˆ l'
ŽlŽment. La somme des
entrŽes .................................Atome H source
..............................Selon les 7 pŽriodes
est la formule nominale
du 120 JanŽtium
suite des niveaux
correspondant aux Žtats d'atomes H
modifiŽs par effet Pauli et effet Zeeman.........................ƒtats en ev croissant vers le
bas.
z
nominal..Nom.......Caractre nominal...................n quantum principal, l
quantum azimutal
.........................................spin,
n, l, m.
Un ŽlŽment renferme
l'entrŽe sur sa propre ligne,
augmentŽe des entrŽes sur
les lignes prŽcŽdentes
depuis z = 1.
NumŽro z PŽriode Mendeleev.
Strate 1. PŽriode
1
1 H
Hydrogne
-1s0 1
0 -13,6 1
2
He HŽlium +ls0 1
0 -13,6 1
PŽriode
2
3 Li Lithium
-2s0 2 0 -3,4 2
4 Be
BŽryllium +2s0 2
0 -3,4 2
Strate 2.
5 B Bore
-2p-l 2
1 -3,4 2
6 C
Carbone
-2p0 2
1 -3,4 2
7 N Azote
-2pl 2
1 -3,4 2
8 O Oxygne
+2p-l 2
1 -3,4 2
9 F Fluor +2p0 2
1 -3,4 2
10 Ne NŽon
+2pl 2
1 -3,4 2
PŽriode
3
11 Na Sodium -3s0 3
0 -1,51 3
12 Mg MagnŽsium +3s0 3
0 -1,51 3
13 Al Aluminium
-3p-l 3
1 -1,51 3
14 Si Silicium
-3p0 3
1 -1,51 3
15 P Phosphore -3pl 3
1 -1,51 3
16 S Soufre
+3p-l 3
1 -1,51 3
17 Cl Chlore
+3p0 3
1 -1,51 3
18 A Argon
+3pl 3
1 -1,51 3
PŽriode
4.
19 K Potassium
-4s0 4
0 -0,85 4
20 Ca Calcium +4s0 4
0 -0,85 4
Strate 3.
21 Se Scandium
-3d-2 3 2 -1,51 4
22 Ti Titane
-3d-l 3 2 -1,51 4
23 V Vanadium
-3d0 3 2 -1,51 4
24 Cr* Chrome -3dl 3 2 -1,51 4
25 Mn Manganse -3d2 3 2 -1,51 4
26 Fe Fer
+3d-2 3 2 -1,51 4
27 Co Cobalt
+3d-l 3 2 -1,51 4
28 Ni Nickel
+3d0 3 2 -1,51 4
29 Cu* Cuivre
+3dl 3 2 -1,51 4
30 Zn Zinc
+3d2 3 2 -1,51 4
31 Ga Gallium
-4p-l 3
2 -1,51 4
32 Ge Germanium
-4p0 3
2 -1,51 4
33 As Arsenic -4pl 3
2 -1,51 4
34 Se SŽlŽnium
+4p-l 3
2 -1,51 4
35 Br Brome
+4p0 3
2 -1,51 4
36 Kr Krypton
+4p1 3
2 -1,51 4
PŽriode
5.
37 Rb Rubidium -5s0 5
0 -0,54 5
38 Sr
Strontium
+5s0 5
0 -0,54 5
39 Y
Yttrium -4d-2 4
2 -0,85 5
40 Zr
Zirconium -4d-l 4
2 -0,85 5
41 Nb* Niobium -4d0 4
2 -0,85 5
42 Mo* Molybdne -4dl 4
2 -0,85 5
43 Te
TechnŽtium -4d2 4
2 -0,85 5
44 Ru* RuthŽnium +4d-2 4
2 -0,85 5
45 Rh* Rhodium +4d-l 4
2 -0,85 5
46 Pd
* Palladium
+4d0 4
2 -0,85 5
47 Ag
* Argent
+4dl 4
2 -0,85 5
48 Cd
Cadmium +4d2 4
2 -0,85 5
49 In
Indium
-5p-l 5
1 -0,54 5
50 Sn
ƒtain -5p0 5
1 -0,54 5
51 Sb
Antimoine -5pl 5
1 -0,54 5
52 Te
Tellure +5p-l 5
1 -0,54 5
53 I
Iode
+5p0 5
1 -0,54 5
54 Xe
XŽnon +5pl 5
1 -0,54 5
PŽriode
6.
55 Cs
CŽsium -6s0 6
0 -0,38 6
56 Ba
Baryum +6s0 6
0 -0,38 6
Strate 4.
57 La* Lanthane -4f-3 4 3 -0,85 6
58 Ce
* CŽrium
-4f-2 4 3 -0,85 6
59 Pr
PrasŽodyme
-4f-l 4 3 -0,85 6
60 Nd
NŽodyme -4f0 4 3 -0,85 6
61 Pm
PromŽthŽum -4fl 4 3 -0,85 6
62 Sm
Samarium -4f2 4 3 -0,85 6
63 Eu
Europium -4f3 4 3 -0,85 6
64 Gd* Gadolinium +4f-3 4 3 -0,85 6
65 Tb
Terbium +4f-2 4 3 -0,85 6
66 Dy
Dysprosium +4f-l 4 3 -0,85 6
67 Ho
Holmium +4f0 4 3 -0,85 6
68 Er
Erbium
+4fl 4 3 -0,85 6
69 Tm
Thulium +4f2 4 3 -0,85 6
70 Yb
Ytterbium +4f3 4 3 -0,85 6
71 Lu LutŽcium -5d-2 5
2 -0,54 6
72 Hf
Hafnium -5d-l 5 2 -0,54 6
73 Ta
Tantale -5d0 5
2 -0,54 6
74 W
Tungstne -5dl 5
2 -0,54 6
75 Re
RhŽnium -5d2 5
2 -0,54 6
76 Os
Osmium +5d-2 5
2 -0,54 6
77 Ir
Iridium
+5d-l 5
2 -0,54 6
78 Pt* Platine +5d0 5
2 -0,54 6
79 Au* Or +5dl 5 2 -0,54 6
80 Hg
Mercure +5d2 5
2 -0,54 6
81 TI
Thallium -6p-l 6
1 -0,37 6
82 Pb
Plomb -6p0 6
1 -0,37 6
83 Bi
Bismuth
-6pl 6
1 -0,37 6
84 Po
Polonium +6p-l 6
1 -0,37 6
85 At
Astatine +6p0 6
1 -0,37 6
86 Rn
Radon +6pl 6
1 -0,37 6
PŽriode
7.
87 Fr
Francium
-7s0 7
0 -0,28 7
88 Ra
Radium +7s0 7
0 -0,28 7
89 Ac* Actinium -5f-3 5 3 -0,54 7
90 Th* Thorium -5f-2 5 3 -0,54 7
91 Pa* Protoactinium-5f-l 5 3 -0,54 7
92 U* Uranium -5f0 5 3 -0,54 7
93 Np* Neptunium -5f 5 3 -0,54 7
94 Pu
Plutonium -5f2 5 3 -0,54 7
95 Am
AmŽricium -5f3 5 3 -0,54 7
96 Cm* Curium +5f-3 5 3 -0,54 7
97 Bk
BerkŽlium +5f-2 5 3 -0,54 7
98 Cf
Californium
+5f-l 5 3 -0,54 7
99 Es
Einsteinium
+5f0 5 3 -0,54 7
100 Fm
Fermium +5fl 5 3 -0,54 7
101 Md
MendŽlŽvium+5f2 5 3 -0,54 7
102 No
NobŽlium +5f3 5 3 -0,54 7
103 Lr
Lawrencium
-6d-2 6
2 -0,37 7p
104 Rf
Rutherfordium-6d-l 6 2 -0,37 7
105 Ha
Hahnium -6d0 6 2 -0,37 7
106 Sg
Seaborgium -6dl 6
2 -0,37 7
107 Bh
Bohrium -6d2 6
2 -0,37 7
108 Hs
Hassium +6d-2 6
2 -0,37 7
109 Mt
Meitnerium +6d-l 6
2 -0,37 7
110 Ds
Darmstadtium+6d0 6
2 -0,37 7
111 Uuu**
Unununium +6dl 6
2 -0,37 7
112 Uub**
Copernicium +6d2 6
2 -0,37 7
113 Lt
Lortium
-7p-1 6
1 -0,28 7
114 Uuq**
FlŽrovium -7p0 6
1 -0,28 7
115 Gi
GiguŽrium -7p1 6
1 -0,28 7
116 Uuh**
Livermorium +7p-l 6
1 -0,28 7
117 Du
Dufourium +7p0 6
0 -0,28 7
118 Qb
QuŽbŽcium +7pl 6
0 -0,28 7
(PŽriode
8, inexistante
dans
le tableau de Mendeleev.
119 By
BarthŽlŽmyum-8s0 6 0 -0,21 (8
120 Ja
Janetium
+8s0 6 0 -0,21 (8
** Appellation temporaire de l'UIPPA.
Synonymie.
120 Ubn, 119 Uue, 118
Uuo, 117 Uus, 115 Uup, 113 Uut.
* signifie ŽlŽment irrŽgulier.
Tableau 2
Les 19
ŽlŽments irrŽguliers*.
zt Žlectron terminal rŽel.
On donne z, zt et les lacunes et la formule depuis le gaz rare prŽcŽdent.
Le symbole en fin de ligne
est celui qui a, ou aurait s'il Žtait rŽgulier, ce numŽro atomique, exemples
30Zn, 45Rh.
Cr* 24,25,
(non 20) 18A 19 21 22 23 24 25Mn
Cu* 29,30,
(non 20) 18A 19 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30Zn
Nb* 41,42,
(non 38) 36 Kr 37 39 40 41 42Mo
Mo* 42,43, (non
38) 36 Kr 37 39 40 41 42 43Tc
Ru* 44,45,
(non 38) 36Kr 37 39 40 41 42 43 44 45Rh
Rh* 45,46,
(non 38).. 36Kr 37 39 40 41
42 43 44 45 46Pd
Pd* 46,48,
(non 37,38) ).. 36Kr 39 40 41
42 43 44 45 46 47 48Cd
Ag* 47,48,
(non 38) ).. 36Kr 37 39 40 41 42 43 44 45 46 47
48Cd
La* 57,71, (non
57 ˆ 70).. 54Xe 55 56
71Lu
Ce* 58,71, (non
58 ˆ 70) ).. 54Xe 55 56 57
71Lu
Gd* 64,71,
(non 64 ˆ 70).. 54Xe 55 56 57 58 59 60 61 62 63 71Lu
Pt* 78,79,
(non 56).. 54Xe 55 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67
68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79Au
Au* 79,80,
(non 56).. 54Xe 55 57 58 59
60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80Hg
Ac*
89,103, (non 89 ˆ 102).. 86Rn 87
88 103Lr
Th* 90,104,
(non 89 ˆ 103).. 86Rn 87 88 104Rf
Pa* 91,103, (non
91 ˆ 102) 86Rn 87 88 89 90
103Lr
U* 92,103, (non 92 ˆ 102).. 86Rn 87 88 89 90 91 103Lr
Np* 93,103,
(non 93 ˆ 102).. 86Rn 87 88
89 90 91 92 103Lr
Cm* 96 103,
(non 96 ˆ 102) .. 86Rn 87 88 89 90
91 92 93 94 95 103Lr
Formule du 120 Janetium. Un plan
d'organisation.
Disposant donc de la liste des atomes z = 1 ˆ 120, je crŽe un plan pour organiser davantage leur prŽsentation, dans l'ordre. Ce sera un tableau, de la catŽgorie des graphismes bidimensionnels.
Rgle 1. Je me donne un carrelage indŽfini de carrŽs vides.
Ce graphisme, je le place dans les cases d'un carrelage indŽfini, dont je tire un carrelage distinct pour chaque strate ˆ faire appara”tre. (Anticipant sur ce qui suit: il s'agit de remplir successivement des carrelages carrŽs ayant comme c™tŽ 2, 4, 6 et 8 cases, et je me donne des rgles pour occuper les cases.) Voici le plus grand carrelage, lequel contient tous les autres. Il a 8 cases de c™tŽ. Je lui associe une rose des vents.Fig. 6.
Ouest - spin + Est
N
..
S
Fig. 6. Carrelage carrŽ ayant 8 cases de c™tŽ. Ouest O ˆ gauche, Est E ˆ droite. QbS2Fig297.3.gif
Rgle 2. Affectation des cases. Par moitiŽs, Ouest spin -, Est spin +.
Rgle 3. Case de dŽbut de strate. La 1re case occupŽe sera dans le quadrant NO, au plus prs du centre de figure. Ainsi se trouve dŽsignŽ un carrŽ, centrŽ sur l'origine.
Je chemine ˆ partir du niveau le plus profond de H, -13,6 ev, n=1, l=0, doublŽ ˆ cause de Pauli, spin - d'abord. Puis spin + et c'est He n = 2.
Rgle 4. Case suivante. Les cases que je choisis d'occuper sont au plus prs du centre de figure en regard cˆd, en symŽtrie par rapport au centre du carrelage, en diagonale NO, SE. Voici un placement rŽalisŽ. Il reste dans le carrŽ 2 cases vides. Fig. 6
Fig. 6. Placement de H et de He. QbS2Fig298
Rgle 5. Le carrŽ dŽsignŽ doit tre rempli avant d'aborder un nouveau carrŽ.
La suite: placement de Li et Be, les cases sont toutes occupŽes. Fig. 7.
.
Fig. 7. Placement de Li et de Be. Strate 1.png
Et la strate 1 est complŽtŽe. Il me faut passer ˆ rŽaliser la strate 2. Dans ce qui suit, je me dispenserai de rŽcrire le canevas de carrŽs, son r™le est suffisamment suggŽrŽ par l'arrangement en Žquerres que voici.
RŽgle 6. CrŽer des Žquerres Zeeman. Une 1re strate Žtant remplie, je crŽe une nouvelle strate, soit ici, une strate 2, que j'amorce dans le quadrant NO, avec les ŽlŽments B, C et N qui sont tous -2p, formant un groupe Zeeman. Je choisis de former chacun des groupes Zeeman en une Žquerre.
Je dis que tous les ŽlŽments font partie d'un groupe Zeeman, mme les ŽlŽments s ayant m = 0 que je considre comme des Žquerres sans bras. Les autres ŽlŽments font partie d'Žquerres ayant des bras de 1, 2 ou 3 cases, et pointent obligatoirement selon une diagonale de la rose des vents.
Voici une collection des Žquerres, chacune sous la forme de cubes pour la manipulation, aux nombres de 1, 3, 5 ou 7 cubes. Cette collection contient tous les ŽlŽments de z = 1 ˆ 120. Pour une prŽsentation graphique, je recours ˆ des cases carrŽes. Figs 8, 9.
NDLR. Dans les figures 8 et 9, les graphismes de droite sont des mises ˆ jour des photos de gauche.
. ..
Fig. 8. Les 16 Žquerres s sans bras. Je les nomme par le seul ŽlŽment qu'elles contiennent: 1 H, 2 He, 3 Li, 4 Be, 11 Na, 12 Mg, 19 K, 20 Ca, 37 Rb, 38 Sr, 55 Cs, 56 Ba, 87 Fr, 88 Ra, 119 By, 120 Ja.
Les 12 Žquerres ayant ayant 2 bras d'une case. Je les nomme par le 1er des ŽlŽments qu'elles contiennent, dans l'ordre: 5 B, 8 O, 13 Al, 16 S, 31 Ga, 34 Se, 49 In, 52 Te, 81 Tl, 84 Po, 113 Uut ou Lt, 116 Lv, Parmi ces Žquerres, 3 sont orientŽes NO, 3 orientŽes SE, 3 orientŽes SO et 3 orientŽes NE.
image017.pct, HHeLtFl.ai
. ..
Fig. 9. Les 8 Žquerres d ayant 2 bras de 2 cases. Je les dŽsigne par le 1er des ŽlŽments qu'elles contiennent: 21 Sc, 26 Fe, 39 Y, 44 Ru, 71 Lu, 76 Os, 103 Lr, 108 Hs.
Parmi ces Žquerres, 2 sont orientŽes NO, 2 orientŽes SE, 2 orientŽes NE et 2 orientŽes SE.
Les 4 Žquerres f ayant 2 bras de 3 cases. Je les dŽsigne par le 1er des ŽlŽments qu'elles contiennent: 57 La, 64 Gd, 89 Ac, 96 Cm
Parmi ces Žquerres, une est orientŽe NO, une orientŽe NE, une orientŽe SO et une orientŽe SE,
image019.png, VTiThAc.ai,
Rgle 7. Sens de rotation. Il me faut choisir un sens de rotation dans les Žquerres ayant des bras non nuls. Je crŽe la 1re Žquerre ainsi rencontrŽe BCN dans le sens de rotation anti-horloge. Cela est dŽterminant pour la crŽation des autres Žquerres prŽsentŽes Figs 8, 9 et l'occupation des cases des carrŽs des strates 2, 3 et 4
Sens de rotation. Rotation anti-horloge dans les quadrants NO e SE, rotation horloge dans les quadrants SO et NE. La rgle s'Žnonce ainsi:
Rotations dans les quadrants: NO et SE: rotation anti-horloge; SO et NE: rotation horloge. Les flches incurvŽes Fig. 10.
..
Fig. 10. L'Žcriture est anti-horloge aux quadrants NO et SE, horloge aux quadrants SO et NE. flches.png
L'ordre du remplissage des quadrants est selon l'Žpaisseur des traits des flches.
Muni de ces Žquerres, je m'affaire ˆ meubler les strates 1, 2, 3, 4. Ici je remarque que la 1re Žquerre B, C, N rencontrŽe, placŽe au plus prs du centre de figure dans le quadrant NO, dŽsigne un carrŽ ayant 4 cases de c™tŽ. Je place immŽdiatement en regard la 2e Žquerre 8 O. Fig. 11.
Voici les Žtapes du remplissage de la strate 1 par les 4 Žquerres sans bras. Fig. 11.
. .Source H utilisŽe, valeurs n et l: 1 0, 2 0.
Fig. 11. En 4 Žtapes, le remplissage de la strate 1 en 4 Žtapes par les 4 Žquerres sans bras de 1 H ˆ 4 Be. Lesstrates1et221h157XII2014, 2.Publication
Voici les 8 Žtapes du remplissage de la strate 2 par 8 Žquerres. Fig. 12.
.. Source H utilisŽe, valeurs n et l: 2 1, 3 0; 3 1, 4 0.
Fig. 12. En 8 Žtapes, le remplissage de la strate 2 en 8 Žtapes par 8 Žquerres de 5 B ˆ 20 Ca. Les strates1et221h157XII2014.
Voici les Žtapes du remplissage de la strate 3 par 12 Žquerres. Fig. 13.
. . Source H utilisŽe, valeurs n et l: 3 2, 4 1, 5 0; 4 2, 5 1, 6 0.
Fig. 13. Les 12 Žtapes du remplissage de la 3e strate, de 21 Sc ˆ 56 Sr, par 12 Žquerres s, p et d. ScàBa9hyclesirréguliers5010XII2014, 2.Publication
. .
Fig. 14. Strate 4. Les 8 premires Žtapes sur 16 du remplissage de la strate 4, de 57 La ˆ 88 Ra, par les Žquerres s, p, d et f. LaàRaycirréguliers18h4710XII2014.png, 2.Publication
. Source H utilisŽe, valeurs n et l: 4 3, 5 2, 6 1, 7 0; 5 3, 6 2, 7 1, 8 0.
Fig. 15. Strate 4. Suite et fin du remplissage de la strate 4, les 8 dernires Žtapes. 89 Ac ˆ 120 Ja. AcàJaycirréguliers18h2010XII2014.png, 2.Publication
Et voici la totalitŽ ses remplissages accomplis, sous la forme d'un tableau des ŽlŽments en demi-ellipse. Fig. 16.
. .
Fig. 16. D'aprs ci-dessus, tableau des ŽlŽments en demi-ellipse. H à Ja y compris irréguliers11XII2014.png, 2.Publication
Ainsi se trouve obtenu, par 7 rgles gŽomŽtriques, le tableau en demi - ellipse, qui manifeste une symŽtrie 4 et rŽpond au nombre magique 30.
Une Žnigme du tableau pŽriodique.
Quelle Žnigme?
L'Žnigme du tableau pŽriodique selon Scerri, appuyant ou reprenant des considŽrations semblables Žmises par d'autres auteurs.
Voici ce que je trouve dans une publication d'Eric Scerri. RŽf. 2.
(Trad. et soulignŽs de rŽdaction)) "Les rgles gouvernant lÕattribution des nombres quantiques furent rigoureusement expliquŽes par la thŽorie quantique, de sorte que les 2 1res couches contiennent au maximum 2 et 8 Žlectrons – et on eut ainsi enfin une explication des longueurs des 2 1res pŽriodes du tableau !
Des considŽrations semblables appliquŽes aux couches 3 et 4 annoncent 18
et 32 Žlectrons respectivement, mais cela ne sÕaccorde pas avec la
rŽpartition des ŽlŽments dans le tableau pŽriodique. Et cÕest lˆ tout un
problme : la 3e pŽriode contient 8 Žlectrons au lieu de 18."
Je commence par la couche 3. Si je comprends bien cet auteur, il se rŽfre ˆ un tableau dont la 3e pŽriode contient 8 ŽlŽments alors qu'elle devrait en contenir 18.
Couche
3.
Pourquoi le 3e pŽriode devrait-elle contenir 18 ŽlŽments? Cette hypothse peut se comprendre si on se rŽfre ˆ un tableau de Mendeleev traditionnel, par exemple celui du CNRS illustrŽ Fig. 17 et si on extrapole ˆ partir du contenu des pŽriodes 1 et 2, qui se terminent sur un gaz rare: 2 He puis 10 Ne, voyez la colonne Mendeleev du Tableau 1. Un alcalin commence la pŽriode 2.
Ces pŽriodes 1 et 2 renferment toutes les possibilitŽs offertes par Zeeman pour n = 1 et n = 2 respectivement, soit 2 et 2+6 = 8 ŽlŽments. Pour n = 3 ces possibilitŽs sont 2+8+10 = 18, alors que ce qui est rŽalisŽ, c'est 2+8 = 10 seulement. En extrapolant sur cette base, les ŽlŽments Sc ˆ Zn, dŽrivant de H n = 3, devraient intervenir, avec des numŽros z de 19 ˆ 28, suivis de K qui serait 29 K et de Ca qui serait 30 Ca. Or l'ordre est inversŽ, 29 K et 30 Ca se prŽsentent avant la suite 31 Sc 40 Zn.
..
Fig. 17. Un tableau de Mendeleev du CNRS. au format pdf .
Ceci est, dans son dŽbut, la ligne 3 de Fig. 17.
11Na 12Mg 13Sc
14Ti 15V 16Cr 17Mn 18Fe 19Co 20Ni 21Cu 22Zn 23Al 24Si 25P 26S 27Cl 28Ar
Fig. 18. La ligne 3
de Fig. 17 remaniŽe, le 3e terme Žtant tirŽ se la ligne suivante 4.
Ds lors, la ligne 4 commencerait avec 29K, au lieu de 19, puis 30Ca au lieu de 20....
Couche
4.
Je pourrais faire une prŽsentation analogue pour la pŽriode suivante qui serait la 4e.
Une solution ˆ l'Žnigme?
Il me semble que le fondement de l'extrapolation de Scerri est bref quoique rŽel: les pŽriodes 1 et 2 du tableau de Mendeleev. Tant qu'on rŽcrira ce tableau de la mme faon, ce fondement continuera de se prŽsenter, on aura beau dire qu'un tableau n'est qu'un tableau. Il perpŽtue l'inquiŽtude d'une Žnigme.
En revanche, le processus d'Ždification du tableau par gŽomŽtrie que je propose ici-mme ne fait pas appara”tre de discontinu•tŽ particulire au voisinage du scandium.
Je suggre qu'une solution de l'Žnigme dŽcrite se trouve dans l'adoption du tableau par gŽomŽtrie que je propose. Il n'est pas exclu qu'il existerait des solutions Žquivalentes.
Remerciements.
Je remercie Patrick Callet et Maurice Kibler, qui ont prŽsentŽ ˆ MontrŽal rŽcemment des communictions concernant le Systme du QuŽbŽcium. Leurs observations m'ont dŽterminŽ ˆ rŽdiger le prŽsent texte. RŽfs 3, 4.
Ë suivre...
22XII2014
RŽfŽrences.
RŽf. 1. Voyez le texte paru en 2004 dans le disque CD accompagnant le livre papier Pierre Demers 2004, Systme du QuŽbŽcium, La nouvelle classification des ŽlŽments, PUM 2004. ISBN 2-9802454-7-X. Il est prŽsent en libre accs sur la toile: H et Qb : un parallle entre les Žtats. Fichier 23bis http://www.er.uqam.canobel/c3410/Fichier23bis.html
Voir aussi le texte papier de ce livre
papier, accessible en libre accs sur la toile.
H et Qb : un parallle entre les Žtats par Pierre Demers
Le prŽsent texte en est une mise ˆ jour en 2014. En voici un extrait, modifiŽ afin que le dernier terme soit 8s0+ JanŽtium 120, et non 7p1+ QuŽbŽcum
Tableau 3. Formule du janŽtium.
NumŽros Žlectroniques 1 ˆ 120
NumŽros
1 ˆ 10 |
1s0- |
1s0+ |
2s0- |
2s0+ |
2p-1- |
2p0- |
2p1- |
2p-1+ |
2p0+ |
2p1+ |
11 ˆ 20 |
3s0- |
3s0+ |
3p-1- |
3p0- |
3p1- |
3p-1+ |
3p0+ |
3p1+ |
4s0- |
4s0+ |
21 ˆ 30 |
3d-2- |
3d-1- |
3d0- |
3d1- |
3d2- |
3d-2+ |
3d-1+ |
3d0+ |
3d1+ |
3d2+ |
31 ˆ 40 |
4p-1- |
4p0- |
4p1- |
4p-1+ |
4p0+ |
4p1+ |
5s0- |
5s0+ |
4d-2- |
4d-1- |
41 ˆ 50 |
4d0- |
4d1- |
4d2- |
4d-2+ |
4d-1+ |
4d0+ |
4d1+ |
4d2+ |
5p-1- |
5p0- |
51 ˆ 60 |
5p1- |
5p-1+ |
5p0+ |
5p1+ |
6s0- |
6s0+ |
4f-3- |
4f-2- |
4f-1- |
4f0- |
61 ˆ 70 |
4f1- |
4f2- |
4f3- |
4f-3+ |
4f-2+ |
4f-1+ |
4f0+ |
4f1+ |
4f2+ |
4f3+ |
71 ˆ 80 |
5d-2- |
5d-1- |
5d0- |
5d1- |
5d2- |
5d-2+ |
5d-1+ |
5d0+ |
5d1+ |
5d2+ |
81 ˆ 90 |
6p-1- |
6p0- |
6p1- |
6p-1+ |
6p0+ |
6p1+ |
7s0- |
7s0+ |
5f-3- |
5f-2- |
91 ˆ 100 |
5f-1- |
5f0- |
5f1- |
5f2- |
5f3- |
5f-3+ |
5f-2+ |
5f-1+ |
5f0+ |
5f1+ |
101 ˆ 110 |
5f2+ |
5f3+ |
6d-2- |
6d-1- |
6d0- |
6d1- |
6d2- |
6d-2+ |
6d-1+ |
6d0+ |
111 ˆ 120 |
6d1+ |
6d2+ |
7p-1- |
7p0- |
7p1- |
7p-1+ |
7p0+ |
7p1+ |
8s0- |
8s0+ |
RŽf. 2. ƒric Scerri 2007,
(LÕhŽritage MendŽlŽŽvien : le systme pŽriodique) MendeleevÕs Legacy: The
Periodic System, ©2007 , No 1, http://www.chemheritage.org/pubs//ch-v25n1-articles/feature_mendeleev_print.html
(Cette adresse m'est restŽe
inaccessible en 2014.)
A. "Les rgles gouvernant lÕattribution des
nombres quantiques furent rigoureusement expliquŽes par la thŽorie quantique,
de sorte que les 2 1res couches contiennent au maximum 2 et 8 Žlectrons –
et on eut ainsi enfin une explication des longueurs des 2 1res pŽriodes du tableau
!
Des considŽrations semblables appliquŽes aux couches 3
et 4 annoncent 18 et 32 Žlectrons respectivement, mais cela ne sÕaccorde pas
avec la rŽpartition des ŽlŽments dans le tableau pŽriodique. Et cÕest lˆ tout
un problme : la 3e pŽriode contient 8 Žlectrons au lieu de 18."
Et la 4e, ... 32?
"Tout
compte fait, les nombres quantiques paraissent fournir une explication
dŽductive satisfaisante du nombre total que chaque couche peut renfermer, mais
en revanche la correspondance de ces valeurs avec les nombres dÕŽlŽments dans
les pŽriodes est en quelque sorte une co•ncidence fortuite. LÕordonnance bien
connue du remplissage des orbitales spdf* (*diagramme manquant) a ŽtŽ
dŽterminŽe essentiellement de faon empirique. Bohr a ŽchouŽ ˆ dŽduire lÕordre
du remplissage des orbitales, et comme certains auteurs lÕont reconnu, cÕest lˆ
un des grands problmes de la mŽcanique quantique.ÉConcernant le systme de
Mendeleev, la question nÕest plus de savoir sÕil est valide, mais plut™t, de
trouver quelle serait la meilleure manire de le reprŽsenter**ÉÉ"
The rules that govern the assignment of quantum
numbers are rigorously explained by quantum theory, with the outcome that the
first 2 shells contain a maximum of 2 and 8 electrons—at long last an
explanation for the lengths of the first two periods of the table! Similar
considerations for the 3rd and 4th shells predict 18 and 32 electrons
respectively, but this is not in accordance with the arrangement of the
elements in the periodic table.The problem is this: the third row of the
periodic table contains 8, not 18, electrons.
It turns out that while quantum numbers provide a
satisfying deductive explanation of the total number of electrons that any
shell can hold, the correspondence of these values with the number of elements
that occur in any particular period is something of a coincidence. The familiar
sequence in which the s, p, d, and f orbitals are filled (see diagram, left)
has essentially been determined by empirical means. Indeed, BohrÕs failure to
derive the order for the filling of the orbitals has been described by some as
one of the outstanding problems of quantum mechanics.ÉThe problem is no longer
the validity of MendeleevÕs system, but the best way to represent it.
NDLR. ** La validitŽ du sytme de MendŽlŽev est-elle
vraiment hors de question? La reprŽsentation serait-elle donc sans grande
importance dans un systme tel que celui de Mendeleev ? Un systme reprŽsentŽ
par un tableau est du fait mme nŽcessairement associŽ ˆ la topologie, ˆ la
gŽomŽtrie et ˆ la thŽorie quantique ; toutes disciplines que jÕinvoque dans le
systme du quŽbŽcium. LÕintroduction dÕune reprŽsentation nouvelle peut
conduire ˆ rŽviser cette thŽorie, encore aujourd'hui insuffisante. - Il nÕy a
pas un tableau idŽal unique, une multitude de tableaux sont possibles qui sont
scientifiquement corrects, mais inŽgaux devant notre besoin de comprendre la
structure de lÕatome et en particulier sa symŽtrie dÕordre 4. Le systme du
quŽbŽcium et ses tableaux, ˆ la diffŽrence de ce qui Žtait admis jusquÕici, mettent
en Žvidence pour la 1re fois cette symŽtrie et proposent une comprŽhension
meilleure de lÕorganisation de lÕatome.
RŽf. 3. 565) Systme du
QuŽbŽcium. Patrick Callet 2014,
RŽf. 4. Maurice
Kibler 2014. 563) Systme du QuŽbŽcium. Maurice Kibler 2014, Pierre
Demers, Centenaire, lisulf.quebec/2_allocutionKibler.htm
RŽf. 5. Pierre Demers 2010, http://lisulf.quebec/ObtenirACFAS30XI2010.htm
RŽf. 6. Eric Scerri, http://www.chem.ucla.edu/dept/Faculty/scerri/