Qu'est-ce qu'un atome ?
Le constituant fondamental de la matière avec un noyau et un nuage électronique.
Que contient le noyau d'un atome ?
Z protons chargés +e et N neutrons sans charge.
Que contient le nuage électronique d'un atome neutre ?
Z électrons chargés −e.
Quelle est la valeur de la charge élémentaire e ?
.
Qu'est-ce qui définit un élément chimique ?
Le même nombre de protons Z dans le noyau.
Quelle différence caractérise les isotopes d'un élément ?
Ils ont le même Z mais un nombre de neutrons différent.
Quels sont les isotopes de l'hydrogène ?
Protium, deutérium et tritium.
Qu'est-ce qu'un ion ?
Une entité chargée avec un nombre de protons différent des électrons.
Comment le modèle ondulatoire décrit-il la lumière ?
Comme une onde électromagnétique.
Comment le modèle corpusculaire décrit-il la lumière ?
Comme un ensemble de photons.
Quelle relation relie la vitesse, la longueur d'onde et la fréquence de la lumière dans le vide ?
.
Quelles sont les longueurs d'onde approximatives de la lumière visible ?
Entre 400 et 800 nm.
Où se situent les longueurs d'onde de l'infrarouge par rapport à la lumière visible ?
Au-delà de 800 nm.
Où se situent les longueurs d'onde de l'ultraviolet par rapport à la lumière visible ?
En dessous de 400 nm.
Quelle formule donne l'énergie d'un photon selon Max Planck (1900) ?
avec .
Qui a donné la formule de l'énergie d'un photon en 1900 ?
Max Planck, 1900.
Quelle est la formule de la relation de Rydberg pour l'atome d'hydrogène ?
avec .
Quelle est la valeur de la constante de Rydberg ?
.
Que décrit le modèle de Bohr pour l'atome d'hydrogène ?
L'électron sur des orbites circulaires d'énergies quantifiées.
Comment se produisent les changements d'orbite selon le modèle de Bohr ?
Par absorption ou émission d'un photon.
Quelle est la formule du rayon de Bohr ?
avec .
Quelle est la formule de l'énergie de l'électron dans le modèle de Bohr ?
avec .
Que se passe-t-il lors d'une absorption électronique ?
L'électron monte vers un niveau d'énergie supérieur.
Qu'accompagne l'émission lors d'une transition électronique ?
La descente de l'électron vers un niveau d'énergie inférieur.
Qu'interdit le principe d'incertitude d'Heisenberg concernant l'électron ?
Il interdit de connaître simultanément avec précision la position et la quantité de mouvement de l'électron.
Quelle formule relie la longueur d'onde à la quantité de mouvement selon de Broglie ?
relie la longueur d'onde à la quantité de mouvement.
Que décrit une fonction d'onde en mécanique quantique ?
Elle décrit la probabilité de présence de l'électron autour du noyau.
Comment est définie une orbitale atomique ?
C'est la représentation spatiale de la zone de probabilité de présence d'un électron.
Que fournit la résolution de l'équation de Schrödinger ?
Elle fournit une fonction d'onde et l'énergie associée.
Quels nombres quantiques décrivent complètement une orbitale atomique ?
Les nombres quantiques , et décrivent complètement une orbitale atomique.
Quelles valeurs peut prendre le nombre quantique secondaire ?
Il prend les valeurs de 0 à .
À quelles sous-couches correspondent les valeurs ?
Elles correspondent aux sous-couches s, p, d et f respectivement.
Qu'impose le nombre quantique principal n à l'électron ?
Il caractérise la couche quantique et le niveau d’énergie.
Quelles valeurs peut prendre le nombre quantique principal n ?
Il est un entier strictement positif.
Que définit le nombre quantique secondaire l ?
Il définit la sous-couche d’une couche n.
À quelles sous-couches correspondent les valeurs l = 0, 1, 2 et 3 ?
Elles correspondent respectivement aux sous-couches s, p, d et f.
Que définit le nombre quantique magnétique orbitalaire ml ?
Il définit les orbitales d’une sous-couche.
Quelles valeurs peut prendre le nombre quantique magnétique orbitalaire ml ?
Il prend des valeurs entières entre −l et +l, soit 2l+1 valeurs.
Par quels nombres quantiques une orbitale atomique est-elle décrite ?
Par le triplet n, l et ml.
Quelle formule donne l'énergie d'un état quantique dans l'atome d'hydrogène ?
avec .
Quelle est la valeur de dans la formule de l'énergie de l'atome d'hydrogène ?
.
Comment s'appellent les états quantiques de même énergie dans l'atome d'hydrogène ?
Ils sont dits dégénérés.
Que caractérise le nombre quantique magnétique de spin ?
Le spin de l'électron.
Quelles valeurs peut prendre le nombre quantique magnétique de spin ?
+1/2 ou −1/2.
Par quels nombres quantiques une spin-orbitale est-elle définie ?
Par , , et .
Que représente une spin-orbitale ?
Un électron dans une orbitale atomique.
Quelle est la forme factorisée de la fonction d'onde de l'atome d'hydrogène ?
Que détermine la partie radiale de l'orbitale ?
La variation avec la distance au noyau et l'extension spatiale.
Que détermine la partie angulaire de l'orbitale ?
La forme et la dépendance angulaire de l'orbitale.
Comment varie l'extension spatiale à fixé quand augmente ?
L'extension spatiale augmente.
Comment varie l'extension spatiale à fixé quand augmente ?
L'extension spatiale diminue.
Quelle symétrie possèdent les orbitales s ?
Une symétrie sphérique.
Quelle est la forme des orbitales p ?
Deux lobes opposés séparés par un plan nodal perpendiculaire à leur axe principal.
Sur quels axes se développent les orbitales d et ?
Elles se développent sur les axes principaux.
Qu'est-ce que la charge nucléaire effective Zeff ?
Zeff modélise l'attraction ressentie par un électron après l'écran des autres électrons.
Quelle est la formule de la charge nucléaire effective Zeff ?
Zeff = Z - σ.
Selon qui la charge nucléaire effective Zeff est-elle définie ?
John C. Slater.
De quelles variables dépendent les énergies dans un atome polyélectronique ?
Les énergies dépendent de n et l.
Quelles orbitales restent dégénérées dans un atome polyélectronique ?
Celles de mêmes n et l restent dégénérées par rapport à ml.
Comment varie l'énergie pour une même valeur de n ?
L'énergie augmente avec l.
Comment varie l'énergie pour une même valeur de l ?
L'énergie augmente avec n.
Que précise la configuration électronique ?
La répartition des électrons dans les orbitales avec le spin de chaque électron.
Qu'imposent les règles de Klechkowski pour le remplissage des orbitales ?
Le remplissage suit l'ordre croissant de n+l, puis de n si n+l est égal.
Quelle restriction impose le principe de Pauli aux électrons d'un même atome ?
Ils ne peuvent pas avoir les quatre mêmes nombres quantiques n, l, ml et ms.
Comment Hund décrit-il l'occupation des orbitales dégénérées ?
On occupe d'abord le maximum d'orbitales avec des spins parallèles avant d'apparier.
Combien d'électrons peuvent contenir les sous-couches s, p, d et f ?
Respectivement 2, 6, 10 et 14 électrons.
Quelles sont les exceptions principales à la règle de Klechkowski ?
Le chrome et le cuivre avec des sous-couches d demi-remplie ou complète.
Quelle est la première étape pour former un cation à partir d'un atome neutre ?
Retirer d'abord les électrons les plus externes, notamment 4s avant 3d.
Quelle différence existe-t-il entre électrons de cœur et électrons de valence ?
Les électrons de cœur sont internes et non liés, les valence sont externes et chimiques.
Comment varie le rayon atomique dans une période et une colonne du tableau périodique ?
Il diminue de gauche à droite, augmente brutalement au changement de période et en descendant une colonne.
Quelle est l'échelle d'électronégativité la plus utilisée depuis 1932 ?
L'échelle de Pauling.
Quelle est la valeur de référence de l'électronégativité de l'hydrogène selon Pauling ?
χP(H) = 2,20.
Comment varie généralement l'électronégativité dans la classification périodique ?
Elle croît de la gauche vers la droite et du bas vers le haut.
Où apparaissent des irrégularités dans la variation de l'électronégativité ?
Entre les périodes 3 et 4 à partir de la colonne 13.
Pourquoi les gaz nobles ne sont-ils pas associés à une électronégativité ?
Parce qu'ils ne forment généralement pas de liaisons.
Qu'est-ce qu'une liaison covalente selon Lewis ?
Une mise en commun d’une ou plusieurs paires d’électrons de valence entre deux atomes.
Qu'impose une liaison de coordination entre atome donneur et accepteur ?
L'atome donneur fournit les deux électrons du doublet partagé et l'accepteur a une lacune électronique.
Que désigne la valence d’un élément chimique ?
Le nombre usuel de liaisons chimiques qu’il peut former.
Quelle valence ont généralement les gaz nobles ?
Ils ont généralement une valence nulle.
Quelle valence ont généralement H, O et C ?
H est monovalent, O divalent, C tétravalent.
Que stipule la règle de l’octet selon Lewis ?
Les atomes s’entourent de quatre doublets électroniques sauf H et He qui s’entourent d’un seul doublet.
Quelle est la formule de la charge formelle d’un atome ?
Quelles étapes suivent la construction d’une structure de Lewis ?
Compter électrons de valence, placer liaisons simples, compléter octets périphériques, placer doublets restants sur atome central, vérifier octet et charges formelles.
Qu'affirme la théorie VSEPR concernant les paires électroniques autour d'un atome central ?
Elles s'arrangent pour minimiser les répulsions électrostatiques.
Que signifie la formule VSEPR AXmEn ?
Elle indique m ligands X liés à A et n entités non liantes E.
Quelle géométrie moléculaire correspond à AX4E0 selon VSEPR ?
La géométrie tétraédrique à 109,5°.
Pourquoi les angles de liaison dans CH4, NH3 et H2O diffèrent-ils ?
Parce que les doublets non liants sont plus répulsifs que les liants.
Comment évolue l'angle X-P-X dans la série PX3 quand l'électronégativité diminue ?
Il augmente de 97,8° pour PF3 à 102° pour PI3.
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1. Quelle description caractérise correctement un atome neutre ?
2. Quelle répartition des particules correspond à un atome neutre dont le noyau contient protons et neutrons ?
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