Flashcards : De l’atome à la matière — 58 cartes

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1Question

Qu'est-ce qu'une onde électromagnétique ?

Réponse

Une forme d’énergie caractérisée par plusieurs grandeurs physiques.

2Question

Quelle relation lie la longueur d'onde λ\lambda, la période TT et la fréquence ν\nu dans le vide ?

Réponse

λ=cT=cν\lambda = cT = \frac{c}{\nu} dans le vide.

3Question

Comment s'exprime le nombre d'onde σ\sigma en fonction de la longueur d'onde λ\lambda ?

Réponse

σ=1λ\sigma = \frac{1}{\lambda}.

4Question

Quelle est la valeur approximative de la célérité de la lumière dans le vide ?

Réponse

Environ 3×108 ms13 \times 10^8\ \mathrm{m\,s^{-1}}.

5Question

Quelle expérience réalisée en 1828 met en évidence les interférences lumineuses ?

Réponse

L’expérience des fentes d’Young.

6Question

Qui a réalisé l’expérience des fentes d’Young en 1828 ?

Réponse

Thomas Young.

7Question

Qu'est-ce qu'un photon en physique ?

Réponse

Une particule élémentaire sans masse au repos ni charge électrique.

8Question

Quelle formule donne l'énergie d'un photon selon Einstein 1905 ?

Réponse

Eph=hν=hcλ=hcσE_{ph}=h\nu=\frac{hc}{\lambda}=hc\sigma

9Question

Quelle constante vaut 6,626×1034 Js6{,}626\times10^{-34}\ \mathrm{J\,s} dans l'énergie photonique ?

Réponse

La constante de Planck hh.

10Question

Que montre l'effet photoélectrique selon Lenard 1900 ?

Réponse

Seules les radiations de faible longueur d'onde provoquent la photoémission.

11Question

Quelle est l'influence de l'intensité sur la photoémission selon l'effet photoélectrique ?

Réponse

L'intensité incidente n'affecte pas la photoémission.

12Question

En quelle année la série de Balmer a-t-elle été identifiée ?

Réponse

En 1885.

13Question

Dans quel spectre la série de Balmer a-t-elle été identifiée ?

Réponse

Dans le spectre d'émission discontinu de l'hydrogène.

14Question

Qu'a proposé John Dalton en 1803 sur la matière ?

Réponse

La matière est constituée d’atomes sphériques, indivisibles, différenciés par leur masse.

15Question

Quelle particule J. J. Thomson a-t-il découverte en 1897 ?

Réponse

L’électron, une particule de charge négative.

16Question

Quel modèle atomique J. J. Thomson a-t-il proposé en 1904 ?

Réponse

Un atome avec un nuage positif contenant des électrons.

17Question

Que montre l’expérience de Rutherford en 1909 sur la structure atomique ?

Réponse

Les électrons négatifs tournent autour d’un noyau positif très petit.

18Question

Quelle formule relie le nombre de masse AA, le nombre de protons ZZ et le nombre de neutrons NN ?

Réponse

A=Z+NA=Z+N.

19Question

Qu'est-ce qui différencie deux isotopes d’un même élément ?

Réponse

Ils ont le même ZZ mais des nombres de neutrons et de masse AA différents.

20Question

Quelle est la formule du rayon rnr_n dans le modèle de Bohr pour l'hydrogène ?

Réponse

rn=n2a0r_n = n^2 a_0

21Question

Quelle est la formule de l'énergie EnE_n électronique dans le modèle de Bohr pour l'hydrogène ?

Réponse

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

22Question

Quelle est la valeur de la constante a0a_0 dans le modèle de Bohr ?

Réponse

a0=0,53 A˚a_0 = 0{,}53\ \text{Å}

23Question

Quelle est la valeur de la constante RyR_y dans le modèle de Bohr ?

Réponse

Ry=13,6 eVR_y = 13{,}6\ \text{eV}

24Question

Qu'impose la règle de Bohr sur la radiation d'énergie d'un électron en orbite stationnaire ?

Réponse

Il ne rayonne pas d'énergie en orbite stationnaire.

25Question

Quand un électron change-t-il d'orbite selon Bohr ?

Réponse

En absorbant ou émettant un photon d'énergie égale à la différence de niveaux.

26Question

Quelle est la formule de l'énergie EnE_n pour un ion hydrogénoïde de numéro atomique ZZ ?

Réponse

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

27Question

Que se passe-t-il lors de l'ionisation d'un atome selon Bohr ?

Réponse

L'électron est arraché si l'énergie du photon atteint l'énergie d'ionisation.

28Question

Comment sont classées les séries de l'hydrogène selon le niveau final ?

Réponse

Selon le niveau final, les séries sont Lyman, Balmer et Paschen.

29Question

Quelle série de l'hydrogène correspond à la transition vers n=1 ?

Réponse

La série de Lyman correspond à la transition vers n=1.

30Question

Dans quelle région spectrale se situe la série de Balmer ?

Réponse

La série de Balmer se situe dans le visible.

31Question

Pourquoi le modèle de Bohr ne décrit pas les atomes à plusieurs électrons ?

Réponse

Parce qu'il ne tient pas compte des répulsions interélectroniques ni de l’effet Zeeman.

32Question

Que décrit le modèle de Bohr avec succès ?

Réponse

Il explique les spectres des ions hydrogénoïdes.

33Question

Quelle est la formule de la longueur d'onde selon de Broglie ?

Réponse

La longueur d'onde est λ=hp=hmv\lambda=\frac{h}{p}=\frac{h}{mv}.

34Question

Qui a proposé la relation entre quantité de mouvement et longueur d'onde en 1927 ?

Réponse

Louis de Broglie a proposé cette relation en 1927.

35Question

Comment est décrite la position des électrons liés au noyau ?

Réponse

Par une probabilité de présence donnée par une fonction d’onde.

36Question

Quelle est la formule de la probabilité de présence d’un électron dans un volume dV?

Réponse

dP=Ψ2dVdP=|\Psi|^2 dV

37Question

Quelle condition impose la normalisation de la fonction d’onde Ψ\Psi?

Réponse

espaceΨ2dV=1\int_{espace} |\Psi|^2 dV = 1

38Question

Qu’est-ce qu’une orbitale atomique selon Schrödinger?

Réponse

Une fonction d’onde associée à une énergie électronique obtenue par l’équation de Schrödinger.

39Question

Quels nombres quantiques caractérisent une orbitale atomique?

Réponse

Les nombres quantiques nn, ll et mlm_l.

40Question

Quel nombre quantique décrit le spin électronique?

Réponse

Le nombre quantique msm_s décrit le spin électronique.

41Question

Que détermine le nombre quantique principal nn?

Réponse

Il détermine la couche, l’extension spatiale et l’énergie.

42Question

Quelles sont les valeurs possibles du nombre quantique ll?

Réponse

ll vérifie 0ln10 \leq l \leq n-1.

43Question

Combien de valeurs peut prendre mlm_l et quelles sont-elles?

Réponse

mlm_l prend 2l+12l+1 valeurs de l-l à +l+l.

44Question

Qu'indique la configuration électronique d'un atome ?

Réponse

La répartition des électrons dans les orbitales atomiques.

45Question

Quelle règle impose de remplir les orbitales par énergie croissante selon n+l ?

Réponse

La règle de Klechkowski.

46Question

Que fait la règle de Klechkowski si n+l est égal pour deux orbitales ?

Réponse

Elle remplit d'abord celle avec le plus petit n.

47Question

Que prohibe le principe d’exclusion de Pauli pour deux électrons d’un même atome ?

Réponse

D'avoir les quatre mêmes nombres quantiques n, l, mₗ et mₛ.

48Question

Que prescrit la règle de Hund pour les orbitales dégénérées ?

Réponse

D'occuper d'abord avec des électrons célibataires de spins parallèles.

49Question

Quelles orbitales occupent les électrons de valence ?

Réponse

Celles de plus grand n et les sous-couches de n inférieur non pleines.

50Question

Quelles orbitales occupent les électrons de cœur ?

Réponse

Les orbitales internes.

51Question

En quelle année Mendeleïev a-t-il proposé la classification périodique ?

Réponse

En 1869.

52Question

Quels blocs comprend la classification périodique ?

Réponse

Les blocs s, p, d et f.

53Question

Combien de colonnes compte le bloc p dans la classification périodique ?

Réponse

6 colonnes.

54Question

Que possèdent les éléments d'une même colonne dans la classification périodique ?

Réponse

Une configuration électronique de valence identique.

55Question

Quelle configuration de valence caractérise les métaux alcalins ?

Réponse

Une couche ns¹.

56Question

Quelle configuration de valence caractérise les halogènes ?

Réponse

Une couche ns²np⁵.

57Question

À quel bloc appartiennent les métaux de transition ?

Réponse

Au bloc d.

58Question

Quelle est la configuration de valence des métaux de transition ?

Réponse

De type (n−1)d ns.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 27 questions sur De l’atome à la matière.

1. Quelle relation relie la longueur d’onde, la célérité, la période et la fréquence d’une lumière dans le vide ?

2. Quelle caractéristique permet de définir une onde électromagnétique parmi les grandeurs suivantes ?

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