De quoi est constitué le noyau d'un atome ?
Le noyau est formé de protons et de neutrons appelés nucléons.
Quelle charge porte un proton et quelle est sa masse ?
Le proton porte une charge de +1,602×10⁻¹⁰ C et une masse de 1,673×10⁻²⁷ kg.
Quelle est la formule pour calculer le nombre de neutrons N ?
N vaut A moins Z, soit N = A - Z.
Combien de protons et de neutrons contient le noyau de ?
Le noyau contient 29 protons et 34 neutrons.
Quelle est la formule approchée de la masse d'un atome ?
La masse est approximativement m ≈ A × 1,67×10⁻²⁷ kg.
Qu'est-ce que la mole en chimie ?
La mole contient autant d’entités que d’atomes dans 12 g de carbone 12.
Que représente le nombre d’Avogadro et quelle est sa valeur ?
C’est le nombre d’atomes dans 12 g de carbone 12, soit 6,022×10²³ atomes/mol.
Qu'entraîne la perte d'électrons par un atome ?
La formation d'un cation chargé positivement.
Qu'entraîne le gain d'électrons par un atome ?
La formation d'un anion chargé négativement.
Quelle forme a le spectre d'émission de l'hydrogène ?
Il est constitué de raies discontinues.
Qu'est-ce que l'énergie quantifiée de l'électron ?
L'électron ne peut occuper que des orbites stationnaires privilégiées.
Quelle formule donne le rayon de Bohr pour une orbite de niveau n ?
r = n² × 0,53 Å.
Quelle est la valeur du rayon de Bohr pour n = 1 dans l'atome d'hydrogène ?
0,53 Å.
Quelle formule relie l'écart d'énergie d'une transition au photon émis ?
|ΔE| = hν = h(c/λ).
Quelle formule donne l'énergie totale du niveau n pour un hydrogénoïde ?
E = -13,6 × (Z² / n²) eV.
Quels nombres quantiques définissent l'état quantique d'un électron ?
Les quatre nombres quantiques n, l, m et s.
Quelle est la plage de valeurs du nombre quantique principal n ?
n vérifie 1 ≤ n ≤ 7.
À quelles couches correspondent n = 1, 2, 3 et 4 ?
Aux couches K, L, M et N respectivement.
Quelle inégalité vérifie le nombre quantique secondaire l ?
0 ≤ l ≤ n - 1.
Que représente le nombre quantique magnétique m ?
Les orientations orbitalaires.
Quelles sont les valeurs possibles du nombre quantique de spin s ?
+1/2 ou -1/2.
Combien d'électrons peut contenir une orbitale atomique ?
Au maximum deux électrons.
Quelle est la configuration électronique de l'hélium à l'état fondamental ?
1s², deux électrons dans l'orbitale s de la couche n = 1.
Comment sont les sous-couches s, p, d et f d'une même couche pour l'hydrogène?
Elles sont dégénérées.
Que sont les niveaux supérieurs à 1 pour l'hydrogène?
Ce sont des niveaux excités.
Que représente le niveau n = ∞ dans un atome?
Le seuil d’ionisation.
Que permet de faire fournir suffisamment d’énergie à un électron?
L’arracher pour former un ion.
De quoi dépend l’énergie dans les atomes polyélectroniques?
De n et de l.
Qu'est-ce que la dépendance de l'énergie à n et l provoque dans les atomes polyélectroniques?
La levée de la dégénérescence des sous-couches d’une même couche.
De quelle somme dépend notamment l’énergie dans les atomes polyélectroniques?
De la valeur de n + l.
Qu'impose le principe d'exclusion de Pauli aux électrons d'un même atome ?
Ils ne peuvent pas avoir leurs quatre nombres quantiques identiques.
Comment sont orientés les spins des deux électrons d'une même orbitale ?
Ils ont des spins opposés.
Selon la règle de Klechkowski, quelle sous-couche se remplit en premier ?
Celle de plus faible valeur de n + l.
Quel critère s'applique en cas d'égalité de n + l selon Klechkowski ?
La sous-couche de plus faible n se remplit d'abord.
Quel est l'ordre de remplissage électronique des orbitales ?
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s.
Que dit la règle de Hund sur la répartition des électrons dans des orbitales de même énergie ?
Ils se répartissent avec un nombre maximal de spins parallèles.
Quelle est la formule du nombre maximal d'électrons dans une couche n ?
2n².
Où se situent généralement les électrons de valence ?
Sur la couche la plus externe.
Qu'impose la règle de remplissage selon la somme n+l ?
La sous-couche avec la somme n+l la plus faible se remplit en premier.
Que se passe-t-il si deux sous-couches ont la même valeur n+l ?
Celle avec le plus petit nombre quantique principal n se remplit en premier.
Quel est l'ordre de remplissage électronique des sous-couches ?
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, puis 4p.
Que dit la règle de Hund sur le remplissage des orbitales dégénérées ?
Elles accueillent les électrons avec un nombre maximal de spins parallèles.
Combien d'électrons la couche K peut-elle contenir au maximum ?
La couche K peut contenir au maximum 2 électrons.
Quelle valeur de n correspond à la couche K ?
La couche K correspond à n=1.
Combien d'électrons la couche L peut-elle contenir au maximum ?
La couche L peut contenir au maximum 8 électrons.
Comment sont répartis les électrons dans la couche L ?
Ils sont répartis entre s² et p⁶.
Quelle valeur de n correspond à la couche L ?
La couche L correspond à n=2.
Qu'impose la configuration avec gaz rare en notation électronique ?
Noter entre crochets le symbole du gaz rare le plus proche.
Quelle est la différence principale entre électrons de cœur et électrons de valence ?
Les électrons de cœur sont les plus proches du noyau, les valence sont en couche externe.
Quels électrons enlève-t-on d'abord pour former la configuration d'un cation ?
Les électrons les plus externes avec le plus grand nombre quantique principal n.
Dans les métaux de transition, quels électrons sont enlevés en premier pour former un cation ?
Les électrons s sont enlevés avant les électrons d.
Quelles sont les exceptions à la règle de Klechkowski ?
Le chrome 24Cr, le molybdène 42Mo, le cuivre 29Cu et l'argent 47Ag.
Quelle configuration électronique possède le chrome 24Cr ?
[Ar] 3d⁵, 4s¹.
Quelle configuration électronique possède le cuivre 29Cu ?
[Ar] 3d¹⁰, 4s¹.
Qu'impose la règle de Hund pour une sous-couche d ?
Une sous-couche d à moitié remplie d⁵ ou complètement remplie d¹⁰ est stabilisée.
Selon quel critère les éléments sont-ils classés dans le tableau périodique ?
Selon un numéro atomique Z croissant.
Combien d'éléments contient le tableau périodique ?
Le tableau contient 118 éléments.
Combien de lignes comporte la classification périodique ?
Elle comporte 7 lignes.
Combien de colonnes comporte la classification périodique ?
Elle comporte 18 colonnes.
Qu'est-ce qu'une période dans le tableau périodique ?
Une ligne regroupant des éléments avec le même nombre de couches électroniques.
À quoi correspond le numéro de la période d’un élément ?
À la plus grande valeur du nombre quantique principal n dans sa configuration électronique.
Quelle configuration électronique caractérise un gaz rare ?
Une structure externe ns², np⁶ saturée, sauf pour l'hélium 1s².
Qu'est-ce que l'énergie de première ionisation ?
L'énergie minimale pour arracher un électron à un atome isolé à l'état gazeux.
Quelle est la réaction chimique associée à la première ionisation ?
A(g) → A⁺(g) + e⁻.
Que représente l'énergie de n-ième ionisation ?
L'énergie pour arracher un électron à A⁽ⁿ⁻¹⁾⁺(g) pour former Aⁿ⁺(g).
Comment l'énergie de n-ième ionisation se compare-t-elle à la précédente ?
Elle est supérieure à l'énergie d'ionisation précédente.
Qu'est-ce que le rayon atomique ?
La distance entre le noyau et l'électron périphérique de la couche externe occupée.
Comment sont classés les éléments chimiques dans le tableau périodique ?
Par numéro atomique Z croissant.
Combien de lignes et de colonnes comporte le tableau périodique ?
Il comporte 7 lignes et 18 colonnes.
À quoi correspond le numéro d'une période ?
Au nombre quantique principal n le plus élevé.
Qu'est-ce qu'une famille dans le tableau périodique ?
Une famille regroupe les éléments d’une même colonne.
Quelle caractéristique électronique partagent les éléments d'une même famille ?
Ils ont une structure électronique externe similaire et le même nombre d’électrons de valence.
Quelle est la structure électronique externe d'un gaz rare ?
Elle est saturée en ns²np⁶, sauf pour l’hélium qui est 1s².
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1. Quelle description caractérise correctement la structure globale d’un atome ?
2. Pour l’espèce atomique \(^{23}_{11}\mathrm{Na}\), combien de neutrons le noyau contient-il ?
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