Fiche de révision : Énergie atomique et classification périodique

📋 Plan du Cours

1. Niveaux d’énergie de l’hydrogène
2. Série de Balmer et spectres
3. Configurations électroniques et périodicité

📖 1. Niveaux d’énergie de l’hydrogène

🔑 Notions clés & Définitions

• Énergie quantifiée : Ne peut prendre que des valeurs discrètes correspondant à des niveaux autorisés.

★ À maîtriser

📐 Formule — L’énergie de l’électron dans l’atome d’hydrogène est quantifiée selon la relation $E_n = -\frac{13{,}6}{n^2}\ \text{eV}$, où $n$ est un entier.

Compléments

• Pour l’atome d’hydrogène, la constante intervenant dans l’expression des niveaux d’énergie vaut 13,6 eV.

📖 2. Série de Balmer et spectres

🔑 Notions clés & Définitions

• Série de Balmer : Regroupe les transitions électroniques de l’atome d’hydrogène dont le niveau d’arrivée est caractérisé par $n = 2$.

★ À maîtriser

• Pour étudier les trois transitions les moins énergétiques de la série de Balmer, il faut identifier les transitions arrivant sur $n=2$, déterminer leur différence d’énergie, puis calculer la longueur d’onde associée.

Compléments

• La lumière produite par une lampe à hydrogène est rose, ce qui s’explique par l’émission de plusieurs raies spectrales dans le domaine visible.

📐 Formule — La longueur d’onde d’un rayonnement électromagnétique est reliée à sa fréquence par la relation $c = \lambda \nu$.

• Les données utiles pour les calculs sont la constante de Planck $h = 6{,}62\times10^{-34}\ \text{J·s}$, la célérité de la lumière $c = 3{,}00\times10^8\ \text{m·s}^{-1}$ et la conversion $1\ \text{eV}=1{,}6\times10^{-19}\ \text{J}$.

📖 3. Configurations électroniques et périodicité

★ À maîtriser

• Le brome, de numéro atomique $Z=35$, possède la configuration électronique $1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^{10}\,4p^5$.

• Pour situer un élément dans la classification périodique, on peut utiliser sa configuration électronique afin d’identifier sa période et sa colonne.

• Pour identifier l’élément appartenant à la famille de l’indium $^{49}\mathrm{In}$ et à la période du sodium $^{11}\mathrm{Na}$, il faut croiser la colonne de l’indium avec la ligne du sodium.

Compléments

• Le manganèse Mn est situé dans la quatrième ligne et la septième colonne de la classification périodique des éléments.

• Pour déterminer le numéro atomique du manganèse à partir de sa position, il faut exploiter son appartenance à la quatrième période et à la septième colonne de la classification périodique.

💡 Astuce mémo

Configuration → période → colonne → élément

📊 Tableaux de synthèse

Informations de classification périodique