Flashcards : Modèles et structure de l’atome — 59 cartes

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1Question

De quoi est constitué un atome électriquement neutre selon Rutherford?

Réponse

D'un noyau positif avec protons et neutrons et d'électrons négatifs autour.

2Question

Quelle est la taille approximative du noyau atomique?

Réponse

Environ 101510^{-15} mètres de diamètre.

3Question

Quelle caractéristique structurelle distingue l'atome selon Rutherford?

Réponse

Une structure lacunaire avec un noyau très petit comparé à l'atome.

4Question

Quelle est la charge électrique de l'électron?

Réponse

−1,60 × 101910^{-19} coulombs.

5Question

Quelle est la charge électrique du proton?

Réponse

+1,60 × 101910^{-19} coulombs.

6Question

Quelle est la charge électrique du neutron?

Réponse

Nulle, le neutron est électriquement neutre.

7Question

Où se concentre principalement la masse d'un atome?

Réponse

Dans son noyau.

8Question

Pourquoi la masse des électrons est-elle négligeable dans un atome?

Réponse

Parce qu'elle est très inférieure à celle des nucléons.

9Question

Qu'est-ce qui caractérise un élément chimique ?

Réponse

Son numéro atomique Z, nombre de protons dans le noyau.

10Question

Par quel couple un nucléide est-il caractérisé ?

Réponse

Par le couple (Z ; A) avec Z numéro atomique et A nombre total de nucléons.

11Question

Qu'est-ce qui différencie deux nucléides isotopes ?

Réponse

Ils ont le même Z mais des nombres de masse A différents.

12Question

Pourquoi deux isotopes ont-ils des nombres de masse différents ?

Réponse

Parce que leur nombre de neutrons diffère.

13Question

Quelles propriétés chimiques ont les isotopes d'un même élément ?

Réponse

Ils ont des propriétés chimiques identiques liées aux électrons.

14Question

Quelles propriétés physiques diffèrent entre isotopes d'un même élément ?

Réponse

Leurs propriétés physiques diffèrent à cause de la masse du noyau.

15Question

Que représentent A et Z dans le carbone ¹³₆C ?

Réponse

A=13 nucléons au total, Z=6 protons.

16Question

Combien de neutrons contient le noyau du carbone ¹³₆C ?

Réponse

Il contient 7 neutrons.

17Question

Quelle formule relie l'énergie d'un photon à sa fréquence et sa longueur d'onde ?

Réponse

ΔE=hν=hcλ\Delta E = h\nu = \frac{hc}{\lambda}

18Question

Qu'est-ce qui transporte un quantum d'énergie dans les échanges matière-rayonnement ?

Réponse

Un photon, particule sans masse ni charge.

19Question

Que se passe-t-il lors d'une absorption d'énergie par un atome ?

Réponse

L'atome passe d'un niveau inférieur à un niveau supérieur en absorbant ΔE=hν\Delta E = h\nu.

20Question

Que se passe-t-il lors d'une émission d'énergie par un atome ?

Réponse

L'atome passe d'un niveau supérieur à un niveau inférieur en émettant ΔE=hν\Delta E = h\nu.

21Question

Quelle est la formule de l'énergie du niveau n dans l'atome d'hydrogène ?

Réponse

En=13,6n2E_n = -\frac{13,6}{n^2} avec EnE_n en eV et n1n \geq 1 entier.

22Question

Qu'est-ce qu'une orbitale atomique ?

Réponse

Une région où la probabilité de trouver un électron est élevée.

23Question

Qu'impose le principe d'incertitude sur la position et la vitesse d'un électron ?

Réponse

On ne peut pas connaître les deux avec une précision arbitraire simultanément.

24Question

Comment obtient-on les orbitales atomiques selon Schrödinger ?

Réponse

Par résolution de son équation donnant des fonctions d'onde spatiales.

25Question

Que décrit la fonction d'onde issue de l'équation de Schrödinger ?

Réponse

La répartition spatiale des électrons.

26Question

Que définit le nombre quantique principal n ?

Réponse

La couche électronique et l'énergie de l'électron.

27Question

Quelle est la nature du nombre quantique principal n ?

Réponse

Un entier naturel non nul.

28Question

Que définit le nombre quantique secondaire l ?

Réponse

La forme de l'orbitale avec 0 ≤ l < n.

29Question

Que définit le nombre quantique magnétique ml ?

Réponse

La direction de l'orbitale avec −l ≤ ml ≤ +l.

30Question

Qu'indique la configuration électronique d'un atome ?

Réponse

La répartition des électrons dans les orbitales atomiques.

31Question

Qu'interdit le principe d'exclusion de Pauli pour deux électrons d'un même atome ?

Réponse

D'avoir les quatre mêmes nombres quantiques.

32Question

Combien d'électrons au maximum une orbitale peut-elle contenir selon Pauli ?

Réponse

Deux électrons de spins opposés.

33Question

Selon la règle de Klechkowski, comment remplit-on les orbitales ?

Réponse

Par valeurs croissantes de n + l.

34Question

Que fait-on en cas d'égalité de n + l selon Klechkowski ?

Réponse

On remplit d'abord la sous-couche de plus petit n.

35Question

Que prescrit la règle de Hund pour les orbitales dégénérées ?

Réponse

Placer les électrons dans un maximum d'orbitales avec spins parallèles avant d'apparier.

36Question

Quelle est la différence entre électrons de valence et électrons de cœur ?

Réponse

Les électrons de valence participent aux réactions chimiques, les électrons de cœur non.

37Question

Quand un atome est-il paramagnétique ?

Réponse

Lorsqu'il possède au moins un électron non apparié.

38Question

Combien de colonnes contient la classification périodique actuelle ?

Réponse

Elle contient 18 colonnes.

39Question

Que correspond une période dans la classification périodique ?

Réponse

Au remplissage d’une nouvelle couche de nombre quantique principal n.

40Question

Que possèdent les éléments d’une même colonne ?

Réponse

Le même nombre d’électrons de valence.

41Question

Que correspond le rayon atomique ?

Réponse

Au rayon des orbitales de valence où la densité radiale est maximale.

42Question

Comment varie le rayon atomique le long d’une période ?

Réponse

Il diminue le long d’une période.

43Question

Comment varie le rayon atomique le long d’une colonne ?

Réponse

Il augmente le long d’une colonne.

44Question

Comment varie l’électronégativité le long d’une période ?

Réponse

Elle augmente le long d’une période.

45Question

Qu’est-ce que l’électronégativité ?

Réponse

La capacité d’un atome à attirer le doublet d’électrons liant un autre atome.

46Question

Qu'est-ce qu'un cation ?

Réponse

Un atome qui perd un ou plusieurs électrons.

47Question

Qu'est-ce qu'un anion ?

Réponse

Un atome qui gagne un ou plusieurs électrons.

48Question

Quels électrons sont arrachés pour former un cation ?

Réponse

Ceux des orbitales les moins stabilisées avec le plus grand nombre quantique principal n.

49Question

Comment le sodium Na forme-t-il Na⁺ ?

Réponse

En perdant son électron 3s.

50Question

Où sont ajoutés les électrons pour former un anion ?

Réponse

Dans les orbitales libres semi-vacantes ou vacantes de plus basse énergie.

51Question

Comment le chlore Cl forme-t-il l’ion chlorure Cl⁻ ?

Réponse

En ajoutant un électron à l'orbitale 3p.

52Question

Qu'est-ce que le nombre d'oxydation ?

Réponse

Un nombre entier positif ou négatif en chiffres romains indiquant la charge fictive ou réelle d'un élément.

53Question

Quel est le nombre d'oxydation d'un élément isolé atomique ?

Réponse

Il est nul car l'atome a autant d'électrons que de protons.

54Question

À quoi correspond le nombre d'oxydation d'un ion monoatomique ?

Réponse

Il est égal à la valeur de sa charge.

55Question

Quel est le nombre d'oxydation de l'atome d'aluminium Al ?

Réponse

Zéro.

56Question

Quel est le nombre d'oxydation de l'ion aluminium Al³⁺ ?

Réponse

+III.

57Question

Quel est le nombre d'oxydation de l'ion iodure I⁻ ?

Réponse

−I.

58Question

Le nombre d'oxydation dans les espèces polyatomiques correspond-il toujours à une charge réelle ?

Réponse

Non, il ne correspond pas nécessairement à une charge réelle portée par l'atome.

59Question

Que nécessite la détermination du nombre d'oxydation dans les espèces polyatomiques ?

Réponse

La prise en compte des liaisons chimiques.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 27 questions sur Modèles et structure de l’atome.

1. Quelle organisation décrit correctement un atome électriquement neutre selon le modèle nucléaire de Rutherford ?

2. Que montrent les ordres de grandeur des diamètres du noyau et de l’atome ?

Faire le QCM →

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Révisez le cours complet dans la fiche de révision de Modèles et structure de l’atome.

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