Flashcards : Structure atomique et configuration électronique (75 cartes)

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1Question

Qui classa les éléments dans un tableau en 1869 ?

Réponse

Dimitri Mendeleïev.

2Question

Que font deux corps portant des charges de même signe ?

Réponse

Ils se repoussent.

3Question

Que font deux corps portant des charges de signes contraires ?

Réponse

Ils s’attirent.

4Question

Quelle formule donne la force électrique entre deux charges dans le vide ?

Réponse

F=qq′4πε0r2F = \frac{q q'}{4\pi\varepsilon_0 r^2}

5Question

Quelles sont les trois particules principales de l’atome ?

Réponse

L’électron, le proton et le neutron.

6Question

Que signifie « substance » dans la constitution de la matière ?

Réponse

Une substance est composée de molécules identiques.

7Question

Qu’est-ce qu’un élément chimique ?

Réponse

Un ensemble d’atomes ayant le même nombre de protons.

8Question

Dans la notation ZAX^{A}_{Z}X, que représente AA ?

Réponse

Le nombre de nucléons.

9Question

Qu’est-ce qu’un ion ?

Réponse

Un atome qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.

10Question

Qu’est-ce qui distingue les isotopes d’un même élément ?

Réponse

Ils ont le même nombre de protons et d’électrons, mais des nombres de neutrons et de nucléons différents.

11Question

Comment définit-on une mole ?

Réponse

Une quantité de matière contenant autant de particules qu’il y a d’atomes dans 12 g de nucléide ¹²C.

12Question

Quelle valeur conventionnelle vaut la constante d’Avogadro Nₐ ?

Réponse

6,022 140 76 × 10²³ mol⁻¹.

13Question

Que prévoit le modèle de Rutherford pour les fréquences d’émission atomiques ?

Réponse

Des fréquences continues.

14Question

Selon Bohr, quelles orbites les électrons peuvent-ils occuper ?

Réponse

Certaines orbites circulaires seulement, associées à des énergies quantifiées.

15Question

Quel principe Heisenberg énonça-t-il en 1926 ?

Réponse

On ne peut connaître simultanément avec précision la position et la quantité de mouvement d’une particule.

16Question

Que décrit la probabilité de présence d’un électron ?

Réponse

Les positions possibles de l’électron, qui n’a pas de position précise.

17Question

Quelles caractéristiques décrivent l’électron dans le modèle quantique ?

Réponse

Son énergie et sa probabilité de présence.

18Question

Qu’est-ce qu’une orbitale électronique ?

Réponse

Une fonction d’onde associée à un état électronique et à une région où l’électron se trouve le plus souvent.

19Question

Quels nombres quantiques déterminent une orbitale ?

Réponse

Les nombres quantiques entiers nn, ll et mlm_l.

20Question

Quelles valeurs peut prendre le nombre quantique principal nn ?

Réponse

Les entiers positifs 1,2,31, 2, 3 et les suivants.

21Question

Quelles valeurs de ll sont possibles pour un nombre quantique principal nn ?

Réponse

Les entiers de 00 à n−1n-1.

22Question

Quelles valeurs de mlm_l sont possibles pour un nombre quantique azimutal ll ?

Réponse

Les entiers de −l-l à +l+l, inclusivement.

23Question

Qu’est-ce que le spin de l’électron ?

Réponse

Son moment magnétique intrinsèque.

24Question

Quelles orientations le spin de l’électron peut-il prendre dans un champ magnétique ?

Réponse

Deux orientations.

25Question

Quelles valeurs le nombre quantique de spin msm_s peut-il prendre ?

Réponse

+12+\frac{1}{2} ou −12-\frac{1}{2}.

26Question

Selon le principe de stabilité, quel arrangement électronique correspond à l’état fondamental ?

Réponse

L’arrangement dont la somme des énergies est minimale.

27Question

Selon le principe de Pauli, combien d’électrons au maximum une orbitale peut-elle contenir ?

Réponse

Deux électrons.

28Question

Selon le principe de Pauli, quels spins doivent avoir les électrons d’une même orbitale ?

Réponse

Des spins opposés.

29Question

Selon la règle de Hund, combien d’orbitales dégénérées l’état le plus stable utilise-t-il ?

Réponse

Le nombre maximum d’orbitales disponibles.

30Question

Que décrit la configuration électronique d’un atome à l’état fondamental ?

Réponse

La répartition de ses électrons dans les couches et sous-couches disponibles.

31Question

Comment la règle de Klechkowsky ordonne-t-elle le remplissage à somme n+ln+l égale ?

Réponse

L’orbitale de plus petit nombre quantique principal nn est remplie en premier.

32Question

À quoi correspond chaque période de la classification périodique ?

Réponse

Au remplissage d’une couche électronique.

33Question

Quelles valeurs de n couvrent les périodes de la classification périodique ?

Réponse

De 1 à 7.

34Question

Qu’ont en commun les éléments d’un même groupe dans la classification périodique ?

Réponse

Une configuration électronique externe similaire, liée à leurs propriétés chimiques.

35Question

Que signifie le mot grec « atomos » ?

Réponse

« Insécable ».

36Question

À qui et à quelle année remonte la création de la notion d’atome ?

Réponse

À Leucippe de Millet, en 420 avant J.-C.

37Question

Selon la doctrine antique, comment les corpuscules de matière se déplaçaient-ils ?

Réponse

En mouvement éternel.

38Question

Selon la doctrine antique, quelles propriétés avaient les corpuscules constituant la matière ?

Réponse

Ils étaient insécables, invisibles et pleins.

39Question

En quelle unité s’exprime la charge électrique ?

Réponse

En coulombs.

40Question

Comment évolue la force électrique quand la distance entre les charges augmente ?

Réponse

Elle diminue.

41Question

Quelle formule donne l’énergie potentielle de deux charges dans un milieu de permittivité εm\varepsilon_m ?

Réponse

E=qq′4πεmrE = \frac{q q'}{4\pi\varepsilon_m r}

42Question

À quelle constante la permittivité de l’air est-elle très voisine ?

Réponse

À ε0\varepsilon_0.

43Question

À quels systèmes la loi de Coulomb s’applique-t-elle dans l’air ?

Réponse

Aux atomes et aux molécules.

44Question

Quelle charge porte l’électron ?

Réponse

−1,602×10−19 C-1{,}602 \times 10^{-19}\,\text{C}

45Question

Quelle charge porte le proton ?

Réponse

+1,602×10−19 C+1{,}602 \times 10^{-19}\,\text{C}

46Question

Quelle charge électrique porte le neutron ?

Réponse

Il est électriquement neutre.

47Question

Qui a mis en évidence le neutron en 1932 ?

Réponse

Chadwick, en 1932.

48Question

Combien de protons et d’électrons possède l’ion carbone C⁺ ?

Réponse

6 protons et 5 électrons.

49Question

Combien de neutrons possède le deutérium ²H ?

Réponse

Un neutron.

50Question

Quelle est l’abondance du carbone ¹²C dans le carbone terrestre ?

Réponse

98,9 %.

51Question

À quoi sert le carbone ¹⁴C radioactif ?

Réponse

À dater les tissus biologiques par radiométrie.

52Question

Quelle forme d’atome Thomson proposa-t-il en 1897 ?

Réponse

Une sphère de substance positive contenant des électrons négatifs.

53Question

Quel modèle l’expérience de Rutherford conduisit-elle à proposer en 1911 ?

Réponse

Le modèle planétaire, avec un noyau positif entouré d’électrons en mouvement.

54Question

Que prédit le modèle classique de Rutherford pour un électron en orbite ?

Réponse

Il émet continuellement un rayonnement, perd de l’énergie et finit par s’écraser sur le noyau.

55Question

Quelles raies Balmer observa-t-il dans le spectre visible de l’hydrogène ?

Réponse

Quatre raies : rouge, verte, bleue et violette.

56Question

Quelle énergie totale Bohr attribue-t-il à l’orbite hydrogénique de nombre entier nn ?

Réponse

E=−13,6n2 eVE=-\frac{13,6}{n^2}\ \text{eV}.

57Question

Quels spectres la théorie de Bohr ne parvient-elle pas à expliquer ?

Réponse

Les spectres des atomes plus lourds que l’hydrogène et les modifications du spectre de l’hydrogène sous champ électrique ou magnétique.

58Question

Quelles deux contributions comprend l’équation de Schrödinger ?

Réponse

Le déplacement de la particule et l’énergie potentielle des interactions.

59Question

Que déterminent les solutions de l’équation de Schrödinger ?

Réponse

Les énergies accessibles aux électrons et les fonctions d’onde associées.

60Question

De quoi dépendent les fonctions d’onde Ψ(x, y, z) ?

Réponse

Des coordonnées spatiales, indépendamment du temps.

61Question

À quelles valeurs de ll correspondent les sous-couches s, p, d, f et g ?

Réponse

Respectivement à 0,1,2,30, 1, 2, 3 et 44.

62Question

Combien d’orbitales compte une sous-couche de nombre quantique azimutal ll ?

Réponse

2l+12l+1 orbitales.

63Question

Quel nombre quantique détermine l’orientation spatiale d’une orbitale ?

Réponse

Le nombre quantique magnétique mlm_l.

64Question

De quels nombres quantiques dépend l’énergie d’une orbitale dans un atome polyélectronique ?

Réponse

Des nombres quantiques nn et ll.

65Question

Quelle expérience montra la division d’un faisceau d’atomes d’hydrogène en deux faisceaux ?

Réponse

L’expérience de Stern et Guerlach.

66Question

En quelle année Stern et Guerlach réalisèrent-ils leur expérience ?

Réponse

En 1921.

67Question

Pourquoi le nombre attribué à une sous-couche décrit-il une occupation moyenne ?

Réponse

Les électrons sont indiscernables et peuvent s’interchanger.

68Question

Quelle est la configuration électronique fondamentale du carbone ?

Réponse

1s2 2s2 2p21s^2\,2s^2\,2p^2

69Question

À partir de quel numéro atomique le remplissage de la couche M commence-t-il ?

Réponse

Z=11Z=11

70Question

Quelle orbitale se remplit avant 3d3d dans la configuration du potassium ?

Réponse

L’orbitale 4s4s.

71Question

Quels électrons sont arrachés en premier lors de la formation d’un cation d’un métal de transition ?

Réponse

Les électrons nsns.

72Question

Quelle configuration exceptionnelle le chrome adopte-t-il à l’état fondamental ?

Réponse

[Ar] 3d5 4s1[Ar]\,3d^5\,4s^1

73Question

Que remplace le symbole d’un gaz rare entre crochets dans une configuration électronique abrégée ?

Réponse

Les couches électroniques internes.

74Question

Selon quel critère les éléments sont-ils classés dans la classification périodique ?

Réponse

Selon leur numéro atomique.

75Question

À quoi le numéro atomique d’un élément est-il égal ?

Réponse

À son nombre de protons.

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Teste tes connaissances avec un QCM de 31 questions sur Structure atomique et configuration électronique.

1. Quelle contribution Dimitri Mendeleïev a-t-il apportée à la classification des éléments en 1869 ?

2. Que signifie le mot grec « atomos », à l’origine du mot « atome » ?

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