Flashcards : Atomistique et modèle quantique — 59 cartes

Toutes les cartes

1Question

Quelle charge et masse porte un proton ?

Réponse

Le proton porte la charge +e et une masse de 1,67 × 102710^{-27} kg.

2Question

Quelle charge et masse porte un neutron ?

Réponse

Le neutron est neutre et possède une masse de 1,67 × 102710^{-27} kg.

3Question

Quelle charge et masse porte un électron ?

Réponse

L’électron porte la charge −e et une masse de 9,11 × 103110^{-31} kg.

4Question

Par quoi est caractérisé un élément chimique ?

Réponse

Par son nom ou par son numéro atomique Z.

5Question

Que représente le numéro atomique Z ?

Réponse

Le nombre de protons du noyau.

6Question

Qu'est-ce qui différencie des isotopes ?

Réponse

Ils ont le même numéro atomique mais des nombres de nucléons différents.

7Question

Comment se forme un anion et quelle est sa charge ?

Réponse

Par gain d’électrons, avec une charge q < 0.

8Question

Comment se forme un cation et quelle est sa charge ?

Réponse

Par perte d’électrons, avec une charge q > 0.

9Question

Quelle relation lie la vitesse, la longueur d'onde et la fréquence du rayonnement électromagnétique ?

Réponse

c=λνc = \lambda\nu

10Question

Quelle formule exprime l'énergie d'un quantum de rayonnement selon Max Planck ?

Réponse

E=hν=hcλE = h\nu = \frac{hc}{\lambda}

11Question

Quelle est la valeur de la constante de Planck hh ?

Réponse

h=6,622×1034 Jsh = 6{,}622 \times 10^{-34}\ \mathrm{J\,s}

12Question

Que se passe-t-il lors de l'excitation d'un électron ?

Réponse

Un électron absorbe un photon avec une énergie égale à l'écart entre deux niveaux quantifiés.

13Question

Que libère un électron lors de sa désexcitation ?

Réponse

Un photon dont l'énergie correspond à l'énergie perdue.

14Question

Quelle relation vérifie l'effet photoélectrique selon Einstein en 1905 ?

Réponse

hνincident=hνseuil+Ech\nu_{incident} = h\nu_{seuil} + E_c

15Question

Quelle condition doit remplir la fréquence incidente pour l'effet photoélectrique ?

Réponse

Elle doit dépasser la fréquence seuil du matériau.

16Question

Quelle formule donne la longueur d'onde d'une particule selon de Broglie ?

Réponse

λ=hp\lambda = \frac{h}{p}

17Question

Qui a proposé la relation entre longueur d'onde et quantité de mouvement d'une particule ?

Réponse

Louis de Broglie.

18Question

En quelle année Albert Einstein a-t-il publié la formule de l'effet photoélectrique ?

Réponse

En 1905.

19Question

Quelle inégalité impose le principe d'incertitude d'Heisenberg ?

Réponse

ΔxΔph4π\Delta x\Delta p \geq \frac{h}{4\pi}

20Question

Comment s'exprime la quantité de mouvement dans le principe d'incertitude ?

Réponse

Elle s'exprime par p=mvp = mv.

21Question

Quelle description remplace la trajectoire déterminée pour un électron ?

Réponse

Une probabilité de présence en chaque point de l’espace.

22Question

Quelle limite présente le modèle de Bohr malgré la quantification des énergies?

Réponse

Ses orbites circulaires ne représentent pas parfaitement les spectres de raies.

23Question

Quelle est la forme de l’équation stationnaire de Schrödinger?

Réponse

H^Ψ=EΨ\hat{H}\Psi = E\Psi

24Question

Que représente Ψ dans l’équation stationnaire de Schrödinger?

Réponse

Une fonction propre.

25Question

Que représente E dans l’équation stationnaire de Schrödinger?

Réponse

La valeur propre énergétique associée.

26Question

Quelle est l’expression de l’Hamiltonien pour un système hydrogénoïde en unités atomiques?

Réponse

H^=122+Zr\hat{H} = -\frac{1}{2}\nabla^2 + \frac{Z}{r}

27Question

Comment se sépare la fonction d’onde d’un atome hydrogénoïde?

Réponse

En une partie radiale et une partie angulaire.

28Question

Quelle est la forme mathématique de la fonction d’onde d’un atome hydrogénoïde?

Réponse

ψn,l,m(r,ϕ,θ)=Rn,l(r)Yl,m(ϕ,θ)\psi_{n,l,m}(r,\phi,\theta)=R_{n,l}(r)Y_{l,m}(\phi,\theta)

29Question

Quelles sont les conditions sur les nombres quantiques n, l, m et ms ?

Réponse

n ∈ N*, 0 ≤ l < n, −l ≤ m ≤ l et ms = ±1/2.

30Question

À quelles sous-couches correspondent les valeurs l = 0, 1, 2 et 3 ?

Réponse

s, p, d et f respectivement.

31Question

Que signifie la dégénérescence des états dans les atomes hydrogénoïdes ?

Réponse

Les états avec même n ont la même énergie.

32Question

Qu'est-ce qu'un plan nodal ?

Réponse

Une région où la probabilité de présence de l’électron est nulle.

33Question

Quelle règle impose de remplir la sous-couche avec la plus petite valeur de n + l ?

Réponse

La règle de Klechkowski.

34Question

Que fait la règle de Klechkowski en cas d'égalité de n + l ?

Réponse

Elle remplit d'abord la sous-couche de plus petit n.

35Question

Que stipule la règle de Pauli concernant les nombres quantiques des électrons ?

Réponse

Deux électrons d'un même atome ne peuvent pas avoir les quatre nombres quantiques identiques.

36Question

Quelle règle impose d'occuper d'abord les orbitales de même énergie une par une avec spins parallèles ?

Réponse

La règle de Hund.

37Question

Quelle est la configuration électronique du germanium (Z=32) ?

Réponse

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p².

38Question

Quelle est la configuration électronique du chrome selon les exceptions de remplissage ?

Réponse

[Ar] 3d⁵ 4s¹.

39Question

Quelle est la configuration électronique du palladium selon les exceptions de remplissage ?

Réponse

[Kr] 4d¹⁰ 5s⁰.

40Question

Qu'est-ce qui lie les propriétés chimiques d'une famille d'éléments ?

Réponse

La similarité de leurs couches de valence.

41Question

Pourquoi le rayon atomique diminue-t-il le long d'une période ?

Réponse

À cause de la contraction des orbitales.

42Question

Pourquoi le rayon atomique augmente-t-il le long d'une colonne ?

Réponse

À cause de l’ajout de couches électroniques.

43Question

Quelle est la nature des énergies d'ionisation ?

Réponse

Elles sont positives.

44Question

Quels électrons sont arrachés en premier lors de l'ionisation ?

Réponse

Les électrons de valence.

45Question

Qu'indique un saut énergétique important dans les énergies d'ionisation ?

Réponse

La différence entre les électrons de valence et de cœur.

46Question

Que caractérise l’électronégativité ?

Réponse

La tendance d’un atome à attirer les électrons dans une liaison.

47Question

Quelle configuration électronique un atome tend-il à adopter ?

Réponse

Celle du gaz rare le plus proche ou une sous-couche pleine ou vide.

48Question

Qu'est-ce que la charge nucléaire effective Z* ?

Réponse

C'est la charge du noyau perçue par un électron après l'écran des autres électrons.

49Question

Quelle formule donne la charge nucléaire effective selon Slater ?

Réponse

Z=ZσZ^* = Z - \sigmaσ\sigma est la constante d'écran.

50Question

Quel auteur a proposé le modèle donnant Z=ZσZ^* = Z - \sigma ?

Réponse

Slater, 1900-1976.

51Question

Quelle valeur de Z* donne Slater pour les électrons de valence du fluor ?

Réponse

Z* = 5,2.

52Question

Quelle configuration électronique est utilisée pour calculer Z* du fluor ?

Réponse

(1s)²(2s2p)⁷.

53Question

Quelle valeur de Z* donne Slater pour les électrons de valence du germanium ?

Réponse

Z* = 5,65.

54Question

Quelle formule estime le rayon atomique selon le modèle donné ?

Réponse

Rat=a0n2ZvalenceR_{at}=a_0\frac{n^2}{Z^*_{valence}}

55Question

Quelle valeur du rayon atomique le modèle de Slater donne-t-il pour le fluor ?

Réponse

Environ 0,41 Å.

56Question

Quelle valeur du rayon atomique le modèle de Slater donne-t-il pour le germanium ?

Réponse

Environ 1,50 Å.

57Question

Quelle formule donne l’énergie d’un niveau polyélectronique en eV ?

Réponse

En=13,6(Zn)2n2E_n=-13{,}6\frac{(Z_n^*)^2}{n^2}

58Question

Quelle énergie d’ionisation le modèle de Slater estime-t-il pour le fluor ?

Réponse

13,9 eV.

59Question

Quelle est la valeur expérimentale de la première énergie d’ionisation du fluor ?

Réponse

17,4 eV.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 28 questions sur Atomistique et modèle quantique.

1. Quelle propriété distingue directement un proton d’un neutron dans un noyau atomique ?

2. Comment le numéro atomique ZZ caractérise-t-il un élément chimique ?

Faire le QCM →

Consultez la fiche

Révisez le cours complet dans la fiche de révision de Atomistique et modèle quantique.

Voir la fiche →

Cours similaires

Crée tes propres flashcards

Importe ton cours et l'IA génère des flashcards en 30 secondes.

Générateur de flashcards