Quelles étapes composent l'évolution d'un modèle scientifique ?
Observations, élaboration, mathématisation, prédictions, validation, remplacement.
Vers quelle année Démocrite a-t-il proposé la conceptualisation de l'atome ?
Vers 400 av. J.-C.
Qui a formulé une théorie atomique en 1803 ?
John Dalton.
Quel scientifique a proposé un modèle atomique en 1897 après la découverte de l'électron ?
J. J. Thomson.
Quel modèle atomique Ernest Rutherford a-t-il proposé en 1911 ?
Le modèle planétaire de l'atome.
En quelle année Niels Bohr a-t-il proposé un modèle quantique de l'atome ?
En 1913.
Quels physiciens ont développé le modèle ondulatoire de l'atome en 1924 ?
Heisenberg, de Broglie et Schrödinger.
Qu'est-ce que l'atome selon Démocrite d'Abdère ?
Une petite particule insécable constituant l'univers avec le vide.
Que dit la théorie de Dalton sur la nature des atomes ?
Ils sont insécables par nature.
Quelle propriété chaque type d'atome possède-t-il selon Dalton ?
Un symbole et des propriétés particulières.
Que peuvent faire les atomes selon la théorie de Dalton ?
Ils peuvent se combiner pour former des molécules.
Quelle est la définition d'une réaction chimique selon Dalton ?
Un réarrangement des atomes selon une distribution différente.
Qui a découvert l'électron et les isotopes en 1897 ?
J. J. Thomson.
Quel instrument a aidé J. J. Thomson à découvrir l'électron ?
Le spectromètre de masse.
Que représente le modèle de Thomson de 1897 ?
Des électrons libres tournant dans un nuage de substance positive.
Comment les orbites des électrons sont-elles stabilisées dans le modèle de Thomson ?
Par les interactions électriques.
Que bombardent les particules alpha dans l'expérience de la feuille d'or ?
Une feuille d'or.
Que montrent les rares déviations des particules alpha dans l'expérience de Rutherford ?
Que l'atome est constitué à 99,99 % de vide.
Qu'est-ce que le noyau atomique selon Rutherford en 1911 ?
Une région lourde et chargée positivement qui repousse les particules alpha déviées.
Que prévoit l'électromagnétisme classique pour un électron en mouvement circulaire ?
Qu'il devrait rayonner, perdre de l'énergie et tomber sur le noyau.
Qu'est-ce qu'une onde électromagnétique selon Maxwell ?
Une onde avec oscillations électrique et magnétique se propageant dans le vide.
Quelle est la vitesse de la lumière dans le vide ?
300 000 km/s.
Comment Einstein définit-il le photon ?
Un grain d’énergie sans masse transportant l’énergie lumineuse.
Quelle formule donne l’énergie d’un photon selon Einstein ?
.
Selon Planck, comment se font les échanges d’énergie ?
Par multiples entiers d’une énergie minimale appelée quantum.
Qu'émet un gaz pur à faible pression soumis à une différence de potentiel électrique suffisante ?
Un spectre discontinu constitué de raies fines et intenses caractéristiques du gaz.
Quelles séries spectrales comprend le spectre de l’hydrogène ?
Les séries de Lyman, Balmer, Paschen, Brackett, Pfund et Humphreys.
Quelle relation décrit les raies du spectre de l’hydrogène avec λ, RH, p et q ?
La relation de Ritz-Rydberg.
Quels sont les entiers p et q dans la relation de Ritz-Rydberg ?
Deux entiers positifs tels que p > q.
À quoi correspond une série spectrale en fonction de q ?
À une même valeur de q.
Quelle valeur de q correspond à la série de Lyman ?
q = 1.
Quelle valeur de q correspond à la série de Balmer ?
q = 2.
Quelle valeur de q correspond à la série de Paschen ?
q = 3.
Quelle condition impose Bohr aux orbites permises de l'électron ?
Le moment cinétique est un multiple de h sur 2π.
Qui a postulé la quantification du moment cinétique en 1913 ?
Niels BORH en 1913.
Que se passe-t-il pour un électron sur une orbite permise selon Bohr ?
Il est dans un état stationnaire stable et ne rayonne pas.
Que fait un électron après avoir absorbé un quantum égal à la différence d'énergie entre deux orbites ?
Il passe à une orbite supérieure puis revient à l'état fondamental par émission.
Comment varie l'énergie totale électronique dans le modèle de Bohr pour l'atome d'hydrogène ?
Elle varie proportionnellement à -1 sur n au carré.
Que remplace le modèle de Bohr-Sommerfeld aux orbites circulaires ?
Des trajectoires elliptiques.
Combien de nombres quantiques décrit un électron dans le modèle de Bohr-Sommerfeld ?
Quatre nombres quantiques : n, l, m et s.
Quelle règle impose la coexistence des électrons dans un même atome ?
Deux électrons ne peuvent pas avoir les mêmes quatre nombres quantiques.
Que signifie la dualité onde-corpuscule pour l'électron ?
L'électron a des propriétés ondulatoires et corpusculaires.
Quelle mécanique décrit l'électron selon la dualité onde-corpuscule ?
La mécanique quantique.
Qu'interdit le principe d'incertitude de Heisenberg concernant l'électron ?
De connaître exactement sa position.
Comment doit-on décrire la présence de l'électron autour du noyau selon Heisenberg ?
Par une probabilité de présence.
Que représente la fonction d'onde Ψ(x,y,z) pour l'électron ?
L'onde stationnaire associée à l'électron.
Que représente le carré de la fonction d'onde Ψ² ?
La densité de probabilité de présence de l'électron.
Quelle formule donne la probabilité de trouver l'électron dans un volume dV ?
.
Que définit simultanément un triplet {n,l,m} pour un électron ?
Une énergie permise et un état atomique décrit par une orbitale.
Combien d'électrons une orbitale peut-elle contenir au maximum ?
Deux électrons avec spins opposés.
Pour quelles valeurs de n existent les orbitales np ?
Pour n supérieur ou égal à 2.
Combien y a-t-il d'orbitales np et quelle est leur forme ?
Trois orbitales en forme de sablier.
Combien d'orbitales nd existe-t-il et comment sont-elles notées ?
Cinq orbitales notées ndxy, ndxz, ndyz, ndx²-y² et ndz².
Qu'impose le principe de stabilité d’Aufbau pour le remplissage des orbitales ?
Les électrons occupent d'abord les orbitales de plus basse énergie.
Que prescrit la règle de Hund pour le remplissage des orbitales d'un même nombre azimutal l ?
Remplir un maximum d'orbitales avec un électron avant d'ajouter un second de spin opposé.
Selon la règle de Klechkowski, comment sont classées les orbitales par énergie ?
Par ordre croissant de la somme n+l.
Que se passe-t-il si deux orbitales ont la même somme n+l selon Klechkowski ?
L'orbitale avec le plus petit n a l'énergie la plus faible.
Que représente le numéro atomique Z d'un atome ?
Le nombre de protons du noyau qui caractérise l'atome.
Comment se définit le nombre de masse A d'un atome ?
La somme du nombre de protons et de neutrons.
Quelle différence caractérise isotopes, anions et cations ?
Isotopes ont même Z mais A différents; anions ont plus d'électrons que de protons; cations en ont moins.
Quelle limite présente le modèle de Thomson concernant les raies spectrales ?
Il ne peut pas expliquer les principales raies spectrales de certains éléments.
Quelle est la formule de l'énergie totale de l'électron dans le modèle planétaire ?
.
Quelle relation exprime la variation d’énergie échangée selon Planck ?
avec a entier positif.
Quelle est la forme réduite de l'équation de Schrödinger ?
.
Quelle est la forme et le centre d'une orbitale 1s ?
Sphérique et centrée sur l'atome.
Quelle est la valeur du rayon de Bohr pour une orbitale 1s ?
0,529 Å ou 52,9 pm.
Combien d'orbitales comportent les sous-couches f, g, h et i respectivement ?
7, 9, 11 et 13 orbitales.
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1. Quelle contrainte s’applique aux nombres quantiques de deux électrons appartenant au même atome ?
2. Selon la règle de Hund, comment des électrons se répartissent-ils dans plusieurs orbitales dégénérées d’une même sous-couche ?
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