QCM : Les orbitales atomiques et leur énergie — 10 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quel est le rôle principal des niveaux d'énergie dans la configuration électronique d'un atome ?

Ils indiquent la couleur que l'atome absorbe ou émet lors d'une transition.
Ils définissent la masse atomique de l'élément.
Ils contrôlent la vitesse de réaction chimique de l'atome.
Ils déterminent la stabilité relative des différentes configurations électroniques.

Ils déterminent la stabilité relative des différentes configurations électroniques.

Explication

Les niveaux d'énergie déterminent la stabilité relative des configurations électroniques en indiquant dans quelles orbitales les électrons se trouvent, influençant ainsi la configuration la plus stable pour un atome.

2. Quel est le rôle principal du nombre quantique principal (n) dans la description des orbitales atomiques?

Déterminer la forme exacte de l'orbitale
Indiquer le niveau d'énergie principal et la distance du noyau
Spécifier l'orientation de l'orbitale dans l'espace
Caractériser la rotation de l'électron autour de son propre axe

Indiquer le niveau d'énergie principal et la distance du noyau

Explication

Le nombre n indique le niveau d'énergie principal et la distance moyenne de l'électron par rapport au noyau, plus n est élevé, plus l'orbitale est éloignée et énergétiquement élevée.

3. Que désigne un nombre quantique dans la description d'une orbitale atomique ?

Un indice qui caractérise l'état quantique d'un électron, notamment son énergie, forme, orientation et spin
Un paramètre décrivant la position précise de l'électron dans l'espace
Une propriété physique liée uniquement à la charge électrique de l'électron
Une valeur qui détermine la couleur de la lumière émise par un atome

Un indice qui caractérise l'état quantique d'un électron, notamment son énergie, forme, orientation et spin

Explication

Le nombre quantique désigne un indice caractérisant l'état quantique d'un électron, notamment son énergie (n), la forme de l'orbitale (l), son orientation (m) et son spin (s).

4. Dans la classification des orbitales, que signifie l=2?

L'orbitale est de forme sphérique (s)
L'orbitale a une forme à quatre lobes (d)
L'orbitale a une forme à deux lobes (p)
L'orbitale est de type d

L'orbitale est de type d

Explication

l=2 correspond à une orbitale de type d, qui possède une forme à quatre lobes, distincte des orbitales s (l=0) et p (l=1).

5. Quelles sont les valeurs possibles du nombre quantique magnétique m pour une orbitale p (l=1) ?

-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3
-1, 0, +1, +2
-2, -1, 0, +1, +2
-1, 0, +1

-1, 0, +1

Explication

Les orbitales p ont l=1, et le nombre quantique magnétique m peut prendre toutes les valeurs entières allant de -l à +l, donc -1, 0, +1. Les autres options correspondent à des orbitales d ou f, ou incluent des valeurs incorrectes.

6. Quelle est la plage de valeurs pour le nombre quantique magnétique (m) lorsque l=1?

-1, 0, +1
-2, -1, 0, +1, +2
-1, 1
0 seulement

-1, 0, +1

Explication

Lorsque l=1, m peut prendre les valeurs -1, 0, +1, ce qui correspond aux trois orientations possibles de l'orbitale p dans l'espace.

7. Selon la règle de Hund, comment remplissons-nous les orbitales lorsque plusieurs orbitales de même énergie sont disponibles?

En maximisant le nombre d'électrons appariés
En remplissant d'abord toutes les orbitales en paire
En plaçant un électron non apparié dans chaque orbital avant de les faire remplir par un second électron avec spin opposé
En remplissant au hasard, sans ordre particulier

En plaçant un électron non apparié dans chaque orbital avant de les faire remplir par un second électron avec spin opposé

Explication

La règle de Hund stipule que chaque orbitale de même énergie doit d'abord contenir un électron non apparié avec un spin parallèle pour maximiser la stabilité.

8. Quel est le nombre quantique de spin (s) d'un électron?

+1
-1/2
+1/2
0

+1/2

Explication

Le spin de l'électron peut prendre deux valeurs : +1/2 ou -1/2. Ces deux valeurs représentent la rotation intrinsèque de l’électron.

9. Comment s’écrit la configuration électronique de l’ion cuivre (Cu) dans son état fondamental?

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁸
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰

Explication

L'état fondamental du cuivre (Cu) est 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰, ce qui correspond à sa configuration de base, pleine d orbitales d et s.

10. Quelle caractéristique distingue une orbitale f par rapport à une orbitale p?

Sa forme est sphérique
Elle possède 7 lobes ou régions d'intensité
Elle occupe un niveau d'énergie inférieur à p
Elle n'existe que pour les atomes d'uranium et plus grands

Elle possède 7 lobes ou régions d'intensité

Explication

Les orbitales f ont une forme complexe avec 7 lobes ou régions, contrairement aux orbitales p qui en ont 2. La présence d'orbitales f commence à apparaître dans les éléments du lanthanide et actinide.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Les orbitales atomiques et leur énergie.

Nombres quantiques — définition ?

Indices décrivant l'état d'un électron dans un atome.

Nombres quantiques — def?

Paramètres décrivant l'orbitale atomique.

Orbitales atomiques — rôle ?

Localisation probable des électrons autour du noyau.

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Consultez la fiche de révision complète sur Les orbitales atomiques et leur énergie.

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