Flashcards : Atomistique et structure électronique — 78 cartes

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1Question

De quoi est constitué un atome ?

Réponse

Un atome est formé d'un noyau positif et d'électrons négatifs.

2Question

Quelle est la formule liant nombre de masse, protons et neutrons ?

Réponse

A=Z+NA=Z+N relie nombre de masse, protons et neutrons.

3Question

Que représente le numéro atomique Z ?

Réponse

Le numéro atomique Z est le nombre de protons du noyau.

4Question

Qu'est-ce qui caractérise un élément chimique ?

Réponse

Le numéro atomique Z caractérise l'élément chimique.

5Question

Qu'est-ce qu'un isotope ?

Réponse

Un isotope a le même Z mais un nombre de neutrons différent.

6Question

Que sont des nucléides d’un même élément ?

Réponse

Des nucléides d’un même élément ont le même Z.

7Question

Qu'est-ce que la radioactivité ?

Réponse

La radioactivité est la décomposition spontanée de noyaux instables.

8Question

Qu'impose un cation sur le nombre d'électrons par rapport aux protons ?

Réponse

Un cation possède moins d'électrons que de protons.

9Question

Quelle charge porte un anion ?

Réponse

Un anion porte une charge négative.

10Question

Combien d'électrons contient l'ion ²⁶Fe³⁺ ?

Réponse

L'ion ²⁶Fe³⁺ contient 23 électrons.

11Question

Combien de protons contient l'ion ⁸O²⁻ ?

Réponse

L'ion ⁸O²⁻ contient 8 protons.

12Question

Qu'est-ce que l'unité de masse atomique unifiée u ?

Réponse

C'est le douzième de la masse d'un atome de carbone 12.

13Question

Quelle est la valeur approximative de l'unité de masse atomique unifiée u ?

Réponse

Elle vaut environ 1,660538×1027 kg1{,}660538\times10^{-27}\ \mathrm{kg}.

14Question

Qu'est-ce qu'une mole ?

Réponse

Une mole contient exactement 6,02214076×10236{,}02214076\times10^{23} entités.

15Question

Quelle formule relie le nombre de moles nn, la masse mm et la masse molaire MM ?

Réponse

n=mMn=\frac{m}{M}.

16Question

Qu'est-ce que l'état fondamental en énergie ?

Réponse

C'est l'état de plus basse énergie.

17Question

Quelle caractéristique distingue un état excité d'un état fondamental ?

Réponse

Un état excité possède une énergie supérieure.

18Question

Qu'est-ce que la fonction d'onde en mécanique quantique ?

Réponse

C'est une fonction mathématique pour calculer des grandeurs observables.

19Question

Quelle formule donne la densité de probabilité de présence ?

Réponse

ρ(r)=ψ(r)2\rho(r)=|\psi(r)|^2

20Question

Quelle formule donne l'énergie du niveau n dans l'atome d'hydrogène ?

Réponse

En=Ryn2E_n=-\frac{Ry}{n^2}

21Question

Que nécessite une transition vers un état excité dans l'atome ?

Réponse

Une absorption d'énergie.

22Question

Que se passe-t-il lors du retour vers un état plus bas ?

Réponse

Une émission d'énergie.

23Question

Quelle formule relie l'énergie d'un photon à sa fréquence ?

Réponse

εph=hν\varepsilon_{ph}=h\nu

24Question

Quelle formule relie l'énergie d'un photon à sa longueur d'onde ?

Réponse

εph=hcλ\varepsilon_{ph}=\frac{hc}{\lambda}

25Question

Quelle formule exprime l'énergie du photon émis ou absorbé entre deux niveaux ?

Réponse

εph=EfEi\varepsilon_{ph}=|E_f - E_i|

26Question

Quelles sont les séries spectrales de l'hydrogène selon leur domaine ?

Réponse

Lyman ultraviolet, Balmer visible, Paschen infrarouge.

27Question

Quelle formule donne l'énergie du niveau n pour un ion hydrogénoïde ?

Réponse

En=RyZ2n2E_n=-\frac{Ry\,Z^2}{n^2}

28Question

Qu'est-ce qu'une orbitale atomique ?

Réponse

Une zone de l’espace où la probabilité de présence d’un électron est élevée.

29Question

Quelle probabilité l'orbital représente-t-elle généralement pour la présence d'un électron ?

Réponse

95 % de chances d’être trouvé.

30Question

Que caractérise le nombre quantique principal n ?

Réponse

L’éloignement de l’électron au noyau et le volume de l’orbitale.

31Question

Quelles valeurs peut prendre le nombre quantique azimutal l pour un n donné ?

Réponse

Les entiers de 0 à n−1.

32Question

Que détermine le nombre quantique azimutal l ?

Réponse

La forme de l’orbitale.

33Question

Quelles valeurs peut prendre le nombre quantique magnétique mₗ ?

Réponse

Les entiers de −l à +l.

34Question

Que détermine le nombre quantique magnétique mₗ ?

Réponse

L’orientation de l’orbitale.

35Question

Combien d’électrons une orbitale peut-elle contenir au maximum ?

Réponse

Deux électrons de spins opposés.

36Question

Quels sont les trois principes d'occupation des orbitales à l'état fondamental ?

Réponse

Remplissage par énergie croissante, principe d'exclusion de Pauli, règle de Hund.

37Question

Selon quelle règle le remplissage suit-il n+l croissant puis n croissant ?

Réponse

La règle de Klechkowski.

38Question

Quel est l'ordre de remplissage des sous-niveaux électroniques ?

Réponse

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d.

39Question

Quelle est la configuration électronique fondamentale de l'azote ?

Réponse

1s² 2s² 2p³.

40Question

Quelle est la configuration électronique fondamentale du soufre ?

Réponse

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴.

41Question

Quelle est la configuration électronique typique du chrome (Cr) ?

Réponse

ns¹(n−1)d⁵.

42Question

Quels électrons sont appelés électrons de valence ?

Réponse

Les électrons externes participant aux liaisons chimiques et à l'ionisation.

43Question

Combien d'électrons de valence possède le cobalt ?

Réponse

9 électrons de valence.

44Question

Qu'a proposé Mendeleïev en 1869 dans la classification périodique ?

Réponse

De laisser des cases vides pour prévoir des éléments inconnus.

45Question

Quelle découverte a complété les cases sous l'aluminium et le silicium ?

Réponse

La découverte du gallium et du germanium.

46Question

Pourquoi le technétium et le prométhium ont-ils disparu à l'état naturel ?

Réponse

Ils ne possèdent que des isotopes radioactifs.

47Question

Comment peut-on obtenir le technétium et le prométhium aujourd'hui ?

Réponse

Par synthèse via radioactivité artificielle.

48Question

Qui a proposé la classification périodique avec cases vides en 1869 ?

Réponse

Mendeleïev.

49Question

Selon les premières classifications, selon quels critères regrouper les éléments ?

Réponse

Selon leur réactivité et leur masse.

50Question

Quelles anomalies présentaient les premières classifications des éléments ?

Réponse

Des décalages périodiques inexpliqués.

51Question

En quelle année Mendeleïev a-t-il laissé des cases vides dans le tableau périodique ?

Réponse

En 1869.

52Question

Que prévoyait Mendeleïev en laissant des cases vides dans son tableau périodique ?

Réponse

L’existence d’éléments encore inconnus.

53Question

Quelle découverte a permis de remplir la case sous l’aluminium ?

Réponse

La découverte du gallium.

54Question

Quelle découverte a permis de remplir la case sous le silicium ?

Réponse

La découverte du germanium.

55Question

Qu'est-ce qu'une famille chimique en chimie ?

Réponse

Un groupe d'éléments d'une même colonne avec propriétés chimiques analogues.

56Question

Combien d'éléments contiennent successivement les premières périodes ?

Réponse

2, 8, 8, 18 éléments ou plus.

57Question

Comment évolue le numéro atomique Z dans le tableau périodique ?

Réponse

Il augmente de gauche à droite puis de haut en bas.

58Question

Quels éléments contient la première période et quand se termine-t-elle ?

Réponse

Hydrogène 1s1 et hélium 1s2, fin au niveau 1s saturé.

59Question

À quoi correspondent les blocs s, p, d et f dans le tableau périodique ?

Réponse

Au remplissage des sous-niveaux électroniques s, p, d et f.

60Question

Combien de colonnes contient chaque bloc s, p, d et f ?

Réponse

Bloc s: 2, d: 10, p: 6, f: 14 colonnes.

61Question

Que révèle la valeur de n la plus grande dans la configuration électronique ?

Réponse

Elle indique la période de l'élément.

62Question

Comment se détermine le nombre d'électrons de valence dans les blocs s et p ?

Réponse

Par le numéro de colonne dans ces blocs.

63Question

Comment varie le rayon atomique dans une colonne du tableau périodique ?

Réponse

Le rayon atomique augmente en descendant dans une colonne.

64Question

Comment évolue le rayon atomique de gauche à droite dans une période ?

Réponse

Le rayon atomique diminue de gauche à droite dans une période.

65Question

Pourquoi le rayon atomique diminue-t-il dans une période ?

Réponse

La charge nucléaire attire davantage les électrons du même niveau.

66Question

Qu'est-ce que la première ionisation ?

Réponse

C'est la perte d'un électron de valence par un atome gazeux formant un cation.

67Question

Quelle est la valeur de l'énergie de première ionisation ?

Réponse

Elle est toujours positive.

68Question

Comment varie l'énergie de première ionisation dans une colonne ?

Réponse

Elle diminue en descendant dans une colonne.

69Question

Comment évolue l'énergie de première ionisation dans une période ?

Réponse

Elle augmente de gauche à droite dans une période.

70Question

Pourquoi l'énergie de première ionisation de l'oxygène est-elle plus faible que celle de l'azote ?

Réponse

La configuration 2p3 de l'azote est relativement stable.

71Question

Qu'est-ce qu'une espèce isoélectronique ?

Réponse

Une espèce ayant le même nombre d'électrons et la même configuration électronique.

72Question

Que cherchent à atteindre les atomes des blocs s et p ?

Réponse

La configuration stable d'un gaz noble.

73Question

Quels ions forment préférentiellement les alcalins et alcalino-terreux ?

Réponse

Les alcalins forment des cations X+ et les alcalino-terreux des cations X2+.

74Question

Que mesure l'électronégativité d'un atome ?

Réponse

La tendance à attirer ou céder un électron à un autre atome.

75Question

Comment varie l'électronégativité dans le tableau périodique ?

Réponse

Elle diminue en descendant une colonne et augmente de gauche à droite dans une période.

76Question

Quelle est la formule de Mulliken pour l'électronégativité ?

Réponse

χ=Ei+EA2\chi = \frac{E_i + E_A}{2}

77Question

Quelle formule donne Pauling pour la différence d'électronégativité entre A et B ?

Réponse

ΔχAB=0,102×(EABEAAEBB)1/2\Delta\chi_{AB}=0{,}102\times\left(E_{AB}-\sqrt{E_{AA}E_{BB}}\right)^{1/2}

78Question

Quelle conséquence a une grande différence d'électronégativité entre Cs et F ?

Réponse

Le transfert total d'un électron formant Cs+ et F-.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 39 questions sur Atomistique et structure électronique.

1. Quelle est la composition générale d’un atome électriquement neutre ?

2. Un noyau contient 17 protons et 18 neutrons. Quelle relation permet de déterminer son nombre de masse et quelle est sa valeur ?

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