Qu'est-ce qui caractérise un élément chimique ?
Son nom ou son numéro atomique Z.
Quelle charge porte un proton ?
La charge +e.
Quelle est la masse d'un neutron ?
1,67 × 10⁻²⁷ kg.
Quelle charge porte un électron ?
La charge −e.
Quelle est la valeur de la charge élémentaire e ?
.
Qu'est-ce qu'un isotope ?
Un atome avec même numéro atomique mais nombre de nucléons différent.
Comment se forme un anion ?
Par gain d'électrons.
Quelle charge porte un cation ?
Une charge positive (q > 0).
Quelle relation lie la vitesse, la longueur d’onde et la fréquence du rayonnement électromagnétique ?
relie vitesse, longueur d’onde et fréquence.
Quelle formule exprime l’énergie d’un quantum électromagnétique ?
exprime l’énergie d’un quantum.
Quelle est la valeur de la constante de Planck ?
.
Quelle expérience a conduit Planck à proposer les quanta d’énergie ?
L’expérience du corps noir a conduit Planck à proposer les quanta.
Quel problème la proposition des quanta par Planck explique-t-elle ?
Elle explique la catastrophe ultraviolette.
Quand l’effet photoélectrique apparaît-il sur un métal ?
Lorsqu’un métal irradié par des ultraviolets émet des électrons.
De quoi dépend le nombre d’électrons émis dans l’effet photoélectrique ?
Le nombre dépend de l’intensité lumineuse.
De quoi dépend la vitesse des électrons émis dans l’effet photoélectrique ?
La vitesse dépend de la fréquence de la lumière.
Quelle est la formule de la longueur d’onde de De Broglie ?
Que signifie la dualité onde-corpuscule pour une particule ?
Elle peut avoir un comportement corpusculaire et ondulatoire.
Quelle est la longueur d’onde de De Broglie d’une balle de 15 g lancée à 270 m·s⁻¹ ?
Environ 1,6 × 10⁻³⁴ m, indécelable.
Quelle est la formule de la relation de Rydberg ?
Quelle est la valeur numérique de la constante de Rydberg ?
Quelle est la formule de l’énergie du niveau pour un atome hydrogénoïde ?
Quelle est l’énergie fondamentale d’un atome hydrogénoïde avec ?
−13,6 eV.
Qui a proposé la formule de la longueur d’onde associée à une particule ?
Louis de Broglie.
Quand une excitation ou absorption se produit-elle ?
Quand l’énergie du photon correspond à l’écart entre deux niveaux quantifiés.
Que libère un électron lors d’une désexcitation ?
Un photon dont l’énergie et la fréquence correspondent à l’énergie libérée.
Comment est le spectre d’émission de l’hydrogène ?
Il est discontinu et constitué de raies.
À quoi correspondent les raies du spectre d’émission de l’hydrogène ?
Aux transitions entre niveaux d’énergie quantifiés.
Quelle relation lie l’énergie du photon incident dans l’effet photoélectrique ?
Quelle est l'expression du principe d'incertitude d'Heisenberg ?
Que décrit la mécanique quantique pour un électron ?
La probabilité de présence d'un électron.
Quelle est la valeur approximative du rayon typique d'un atome ?
Environ 1 Å, soit 1 × 10⁻¹⁰ m.
Quelle est la vitesse approximative d'un électron atomique ?
Environ 2,2 × 10⁶ m·s⁻¹.
Qui a formulé le principe d'incertitude exprimé par ?
Heisenberg.
Quelle différence principale entre modèles de Bohr et Schrödinger ?
Bohr décrit des orbites circulaires d’énergies autorisées, Schrödinger des fonctions d’onde.
Quelle est l'équation stationnaire de Schrödinger ?
Que représente Ψ dans l'équation de Schrödinger ?
Une fonction propre.
Comment s'écrit l'énergie potentielle électron-noyau en coordonnées cartésiennes ?
Comment calcule-t-on l'énergie électronique totale pour plusieurs électrons ?
Quelle condition impose la normalisation de la probabilité de présence ?
Qu'est-ce que le nombre quantique principal n définit ?
La couche électronique.
Quelles valeurs peut prendre le nombre quantique secondaire l ?
Il vérifie 0 ≤ l < n.
À quelles lettres correspondent les valeurs l = 0, 1, 2 et 3 ?
s, p, d et f respectivement.
Quelles valeurs peut prendre le nombre quantique magnétique m ?
Il vérifie −l ≤ m ≤ l.
Quelles valeurs peut prendre le spin ms ?
+1/2 ou −1/2.
Combien d’états possibles y a-t-il pour l = 0, 1, 2 et 3 ?
1 pour s, 3 pour p, 5 pour d et 7 pour f.
Qu'est-ce qu'une orbitale atomique ?
Une fonction d’onde définie par n, l et m décrivant la densité de probabilité d’un électron.
Que provoquent les répulsions électron-électron dans un atome polyélectronique ?
Elles lèvent la dégénérescence des niveaux d'énergie.
Comment se remplit-on les orbitales dans un atome polyélectronique ?
Du niveau d’énergie le plus bas vers les niveaux plus élevés.
Quelle règle impose de remplir la sous-couche avec la plus petite valeur de n + l ?
La règle de Klechkowski.
Que faire en cas d’égalité de n + l selon la règle de Klechkowski ?
Remplir d’abord la sous-couche de plus petit n.
Quelle est la configuration électronique du germanium (Z=32) ?
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p².
Que dit la règle de Pauli sur les nombres quantiques des électrons ?
Deux électrons doivent différer par au moins un nombre quantique.
Selon la règle de Hund, comment occupent les électrons les orbitales de même énergie ?
Ils occupent d’abord séparément avec spins parallèles, puis s’apparient.
Quels électrons déterminent principalement la réactivité chimique ?
Les électrons de valence.
Pourquoi des atomes avec des couches de valence similaires ont-ils des propriétés similaires ?
Parce qu'ils possèdent des couches de valence similaires.
Comment varie le rayon atomique le long d’une période ?
Il diminue par contraction des orbitales.
Pourquoi le rayon atomique augmente-t-il le long d’une colonne ?
À cause de l’ajout de couches électroniques.
Qu'est-ce que l'énergie d'ionisation ?
L'énergie positive nécessaire pour arracher un électron à un atome ou ion gazeux.
Quelles sont les six énergies d’ionisation du carbone en eV ?
11,26 ; 24,38 ; 47,89 ; 64,49 ; 392,07 ; 489,98 eV.
Qu'indique le saut important dans les énergies d'ionisation du carbone ?
La différence entre l’arrachement des électrons de valence et des électrons de cœur.
Qu'est-ce que l'affinité électronique ?
L’énergie associée à la fixation d’un électron sur un atome neutre pour former un anion.
Qu'est-ce que la charge nucléaire effective selon Slater ?
C'est la charge du noyau ressentie par un électron après l'écran des autres électrons.
Quelle formule relie la charge nucléaire effective Z* à Z et σ dans le modèle de Slater ?
Z^* = Z -
Comment calcule-t-on Z* pour les électrons de valence du fluor selon Slater ?
Z^* = 9 -
Quelle est la valeur de Z* pour les électrons de valence du germanium selon Slater ?
Z^* = 5{,}65
Comment estime-t-on le rayon atomique avec ?
Quelle formule donne l'énergie d'un niveau en fonction de Z_n^* et n ?
\ \mathrm{eV}
Qui a proposé la règle de la charge nucléaire effective utilisée ici ?
Slater, 1900-1976
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1. Par quelle grandeur un élément chimique est-il caractérisé dans le noyau atomique ?
2. Quelle comparaison entre les particules constitutives de l’atome est correcte ?
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