QCM : Atomistique et structure électronique (11 questions)

Explication

Le nombre total de nucléons est la somme des protons et des neutrons : $A=Z+N=17+18=35$. La valeur 18 correspond à $N$, la valeur 1 à la différence entre les deux nombres, et 17 au nombre de protons.

Explication

Des isotopes d’un même élément possèdent le même nombre de protons, donc le même $Z$, mais des nombres de neutrons différents. Des $Z$ différents désignent des éléments différents, et un nombre de masse identique n’est pas la définition des isotopes.

Explication

La quantité de matière se calcule par $n=\frac{m}{M}$, donc $n=\frac{18}{6}=3$ mol. Le produit donne 108, tandis que l’inversion donne $\frac{1}{3}$ mol et la soustraction donne 12.

Explication

La concentration molaire est la quantité de matière par volume de solution : $C=\frac{n}{V}=\frac{0,8}{2}=0,4$ mol·L⁻¹. Le produit vaut 1,6, le rapport inversé 2,5, et 0,8 mol est une quantité de matière, pas une concentration.

Explication

La fonction d’onde dépend de la position et permet d’obtenir des grandeurs observables ainsi que la probabilité de présence. Une trajectoire précise ne correspond pas à cette description probabiliste de la particule.

Explication

La série de Balmer regroupe les émissions qui aboutissent au niveau $n_f=2$ et se trouvent dans le visible. La série aboutissant à $n_f=1$ correspond plutôt à Lyman, dans l’ultraviolet.

Explication

Dans $E_n=-\frac{RyZ^2}{n^2}$, le carré de $Z$ multiplie l’énergie de Rydberg et rend les niveaux plus négatifs lorsque $Z$ augmente à $n$ fixé. La dépendance en $n$ intervient au dénominateur, mais elle ne remplace pas le rôle de $Z$.

Explication

Le nombre quantique magnétique prend toutes les valeurs entières de $-l$ à $+l$ ; pour $l=2$, il possède donc cinq valeurs possibles. La série de trois valeurs correspondrait à $l=1$, et non à la valeur donnée.

Explication

La règle de Hund décrit la répartition des électrons dans des orbitales dégénérées : ils les occupent d’abord séparément avec des spins identiques. Le principe de Pauli, contrairement à Hund, interdit à deux électrons d’un même atome d’avoir les quatre nombres quantiques identiques et limite chaque orbitale à deux électrons de spins opposés.

Explication

Une même famille rassemble des éléments dont la configuration électronique de valence est identique, à la valeur de n maximal près, ce qui explique leurs propriétés chimiques analogues. Le numéro atomique, lui, augmente d’un élément au suivant et n’est pas identique au sein d’une colonne.

Explication

Pour les éléments des blocs s et p, le numéro de colonne indique le nombre d’électrons de valence : la colonne 17 correspond donc à $ns^2np^5$, configuration des halogènes. La configuration $ns^2np^6$ correspond aux gaz nobles de la colonne 18, et non aux halogènes.