Flashcards : Structure atomique et liaisons chimiques (94 cartes)

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1Question

Quelle charge élémentaire porte l’électron ?

Réponse

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

2Question

Quelle est la masse de l’électron ?

Réponse

9,108×10−31 kg9{,}108 \times 10^{-31}\ \text{kg}

3Question

Quels rayons approximatifs ont le noyau et l’atome ?

Réponse

Environ 10−15 m10^{-15}\ \text{m} pour le noyau et 10−10 m10^{-10}\ \text{m} pour l’atome.

4Question

En quelle année Rutherford identifie-t-il le proton ?

Réponse

1918.

5Question

Quelle particule Chadwick découvre-t-il en 1930 ?

Réponse

Le neutron.

6Question

Que représente le numéro atomique ZZ ?

Réponse

Le nombre de protons du noyau.

7Question

Dans un atome neutre, à quoi le numéro atomique ZZ est-il égal ?

Réponse

Au nombre d’électrons.

8Question

Comment définit-on le nombre de masse AA ?

Réponse

Comme le nombre total de nucléons.

9Question

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

Réponse

Ils ont le même nombre de protons, mais des nombres de neutrons et de masse différents.

10Question

À quoi correspond une unité de masse atomique uu ?

Réponse

Au douzième de la masse d’un atome de carbone 12.

11Question

Quelle est la valeur du nombre d’Avogadro indiquée dans cette section ?

Réponse

6,02252×1023 mol−16{,}02252 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}

12Question

Quelle est la relation entre la masse d’un atome en uu et sa masse molaire en grammes ?

Réponse

Elles ont la même valeur numérique.

13Question

Quelle formule de Balmer décrit les raies visibles de l’hydrogène ?

Réponse

1λ=RH(122−1m2),m>2,RH=109677,6 cm−1\frac{1}{\lambda}=R_H\left(\frac{1}{2^2}-\frac{1}{m^2}\right),\quad m>2,\quad R_H=109677{,}6\ \mathrm{cm^{-1}}

14Question

Quelle série de l’hydrogène correspond au niveau final n=1n=1 ?

Réponse

La série de Lyman, dans l’ultraviolet.

15Question

Que révèle le spectre d’émission discontinu de l’atome d’hydrogène ?

Réponse

Son énergie émise est quantifiée.

16Question

Quelle formule donne l’énergie du niveau nn dans le modèle de Bohr pour l’hydrogène ?

Réponse

En=−13,6n2 eVE_n=-\frac{13{,}6}{n^2}\ \mathrm{eV}

17Question

Quel auteur et quelle année sont associés au modèle de Bohr appliqué à l’hydrogène ?

Réponse

Bohr, 1913.

18Question

Que fait un électron dans le modèle de Bohr lorsqu’il passe à une orbite plus éloignée ?

Réponse

Il absorbe un photon.

19Question

Quelle est l’énergie de première ionisation de l’hydrogène depuis son état fondamental ?

Réponse

13,6 eV.

20Question

Quelle relation de De Broglie associe une longueur d’onde à une particule ?

Réponse

λ=hmv\lambda=\frac{h}{mv}

21Question

Que décrit la fonction d’onde Ψ(x,y,z,t)\Psi(x,y,z,t) de l’électron ?

Réponse

L’état de l’électron.

22Question

Quelle condition vérifie une fonction d’onde normalisée ?

Réponse

∫espace∣Ψ∣2 dv=1\int_{\text{espace}}|\Psi|^2\,dv=1

23Question

Quelle équation de Schrödinger relie HH, Ψ\Psi et EE ?

Réponse

HΨ=EΨH\Psi=E\Psi

24Question

Quels sont les quatre nombres quantiques décrivant l’électron ?

Réponse

n,ℓ,mℓ,msn,\ell,m_\ell,m_s

25Question

Quelles valeurs entières le nombre quantique secondaire ℓ\ell peut-il prendre pour un nn donné ?

Réponse

De 00 à n−1n-1.

26Question

Combien d’orbitales atomiques comprend une sous-couche de nombre quantique ℓ\ell ?

Réponse

2ℓ+12\ell+1 orbitales.

27Question

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

Réponse

La répartition de ses ZZ électrons dans les orbitales atomiques.

28Question

Qu’impose le principe de stabilité lors du remplissage des orbitales atomiques ?

Réponse

Remplir d’abord les orbitales de plus basse énergie.

29Question

Quelle limite le principe de Pauli fixe-t-il au nombre d’électrons par orbitale ?

Réponse

Deux électrons au maximum, de spins opposés.

30Question

Comment les électrons célibataires occupent-ils une sous-couche multiple selon la règle de Hund ?

Réponse

Ils occupent le maximum d’orbitales avec des spins parallèles avant tout appariement.

31Question

Quel critère la règle de Klechkowski utilise-t-elle pour classer les sous-couches ?

Réponse

Les valeurs croissantes de n+ℓn+\ell.

32Question

Quelle configuration de valence possède l’ion Fe2+\mathrm{Fe}^{2+} ?

Réponse

4s03d64s^0 3d^6.

33Question

Dans quelle méthode la charge nucléaire effective est-elle donnée par Z∗=Z−∑iσijZ^*=Z-\sum_i\sigma_{ij} ?

Réponse

La méthode de Slater.

34Question

Selon quel critère le tableau périodique classe-t-il les éléments ?

Réponse

Par numéro atomique croissant.

35Question

Qu’ont en commun les éléments d’une même période concernant leur couche de valence ?

Réponse

Le même nombre quantique principal.

36Question

À quelle période appartiennent les lanthanides du tableau périodique ?

Réponse

À la période 6.

37Question

Qu’est-ce que l’énergie de première ionisation d’un atome gazeux ?

Réponse

L’énergie minimale nécessaire pour lui arracher un électron à l’état fondamental.

38Question

Dans quelle direction l’énergie de première ionisation augmente-t-elle généralement dans une période ?

Réponse

De gauche à droite.

39Question

Comment évoluent les énergies d’ionisation successives d’un même atome ?

Réponse

Elles sont positives et augmentent avec le nombre d’électrons arrachés.

40Question

Que représente l’affinité électronique d’un atome selon sa définition énergétique ?

Réponse

L’énergie nécessaire pour arracher un électron à l’anion gazeux M−M^-.

41Question

Que mesure l’électronégativité χ\chi d’un atome ?

Réponse

Son aptitude à attirer le doublet électronique qui le lie à un autre atome.

42Question

Quel élément est le plus électronégatif dans la classification périodique ?

Réponse

Le fluor.

43Question

Comment le rayon atomique varie-t-il dans une période ?

Réponse

Il diminue de gauche à droite.

44Question

Comment se forme une liaison covalente simple ?

Réponse

Par la mise en commun de deux électrons.

45Question

Quel effet énergétique accompagne la formation d’une liaison covalente simple ?

Réponse

Elle abaisse l’énergie des atomes en dégageant de la chaleur.

46Question

À qui attribue-t-on la règle de l’octet ?

Réponse

À Lewis.

47Question

Quel objectif la règle de l’octet de Lewis assigne-t-elle aux atomes ?

Réponse

Atteindre une configuration analogue à celle des gaz rares, généralement avec huit électrons de valence.

48Question

Quelle formule donne le nombre de liaisons covalentes possibles selon la règle de l’octet ?

Réponse

x=8−NVx = 8 - N_V

49Question

Quelles sont les étapes pour établir un schéma de Lewis ?

Réponse

Compter les électrons de valence en tenant compte de la charge, relier les atomes par des liaisons simples, compléter les octets terminaux, placer les doublets restants sur les atomes centraux et envisager des liaisons multiples si nécessaire.

50Question

Quelle formule donne la charge formelle d’un atome ?

Réponse

Cf=(NV−Na)eC_f = (N_V - N_a)e

51Question

À quoi la somme des charges formelles d’une espèce est-elle égale ?

Réponse

À la charge totale de l’espèce.

52Question

Quelle est la structure réelle de l’ion nitrite NO₂⁻ ?

Réponse

Un hybride de résonance de ses deux formes mésomères limites.

53Question

Comment une orbitale moléculaire liante affecte-t-elle la stabilité du système ?

Réponse

Elle stabilise le système par rapport aux particules séparées.

54Question

Quelle est l’énergie d’une orbitale moléculaire antiliante par rapport aux particules séparées ?

Réponse

Elle est supérieure à celle de l’état séparé.

55Question

Quelle formule donne l’indice de liaison à partir des électrons liants et antiliants ?

Réponse

i=n−n∗2i = \frac{n - n^*}{2}

56Question

Comment les électrons se répartissent-ils entre des orbitales moléculaires dégénérées ?

Réponse

Ils les occupent séparément avec des spins parallèles.

57Question

Quel type d’orbitale moléculaire produit le recouvrement axial de deux orbitales p ?

Réponse

Une orbitale σ liante et une orbitale σ* antiliante.

58Question

Quel type d’orbitales moléculaires produit le recouvrement latéral de deux orbitales p ?

Réponse

Des orbitales π liantes et π* antiliantes.

59Question

Quand l’interaction entre orbitales s et p est-elle faible dans les diagrammes homonucléaires présentés ?

Réponse

Lorsque Z≥8Z \geq 8.

60Question

Combien d’électrons célibataires O₂ possède-t-il selon les configurations données ?

Réponse

Deux électrons célibataires.

61Question

Quel est le caractère magnétique de O₂ selon les configurations données ?

Réponse

O₂ est paramagnétique.

62Question

Comment se forme une liaison ionique ?

Réponse

Un transfert électronique entre atomes d’électronégativités très différentes forme des ions de charges opposées.

63Question

Quand une molécule est-elle apolaire ?

Réponse

Lorsque les barycentres des charges positives et négatives coïncident.

64Question

Quand une molécule possède-t-elle un dipôle permanent ?

Réponse

Lorsque les barycentres des charges positives et négatives sont distincts.

65Question

Quelle est la formule du moment dipolaire d’une molécule diatomique ?

Réponse

μ=e δ dAB\mu = e\,\delta\,d_{AB}

66Question

Que représente δ\delta dans la formule du moment dipolaire ?

Réponse

La charge partielle relative.

67Question

Quel rapport Thomson détermine-t-il en mettant en évidence l’électron ?

Réponse

Le rapport entre la charge de l’électron et sa masse.

68Question

Quelle conclusion Rutherford tire-t-il de la déviation des particules α\alpha par une feuille d’or ?

Réponse

La presque totalité de la masse atomique est concentrée dans un noyau positif.

69Question

Selon Rutherford, quelle fraction des particules α\alpha est renvoyée en arrière ?

Réponse

Environ une particule sur 20 000.

70Question

Comment l’isotope le plus lourd réagit-il par rapport aux isotopes plus légers ?

Réponse

Il réagit plus lentement.

71Question

Quelle relation lie la fréquence et la période d’une onde ?

Réponse

ν=1T\nu=\frac{1}{T}

72Question

Que repère le nombre quantique principal nn dans l’atome ?

Réponse

Les couches électroniques.

73Question

Quelle configuration électronique exceptionnelle possède le chrome ?

Réponse

4s13d54s^1 3d^5.

74Question

Combien d’éléments compte chacune des périodes 4 et 5 ?

Réponse

18 éléments.

75Question

Comment R. Mulliken définit-il l’électronégativité dans son échelle ?

Réponse

Comme la moyenne arithmétique de l’énergie de première ionisation et de l’affinité électronique, multipliée par une constante d’ajustement.

76Question

À partir de quelles énergies l’échelle de Pauling détermine-t-elle les différences d’électronégativité ?

Réponse

Des énergies de dissociation de molécules diatomiques hétéronucléaires et homonucléaires.

77Question

Comment définit-on le rayon covalent d’un élément non métallique ?

Réponse

La moitié de la distance internucléaire entre deux atomes voisins de cet élément dans une molécule.

78Question

Comment définit-on le rayon métallique d’un élément ?

Réponse

La moitié de la distance expérimentale entre les noyaux de deux atomes voisins dans le solide.

79Question

Comment se forme une liaison de coordination ?

Réponse

Un atome donneur fournit un doublet libre à un atome accepteur doté d’une orbitale vide.

80Question

Pour quels éléments la règle de l’octet est-elle en défaut ?

Réponse

Pour le lithium, le béryllium et le bore.

81Question

Que tendent à former certains éléments à partir de la quatrième période ?

Réponse

Des doublets conférant 18 électrons à leur couche de valence.

82Question

Quelle formule donne le nombre total d’électrons de valence d’une espèce chargée ?

Réponse

Ne=∑NV−zN_e = \sum N_V - z

83Question

Comment les paires liantes et non liantes sont-elles attribuées pour calculer les charges formelles ?

Réponse

Chaque paire liante est partagée entre les deux atomes, tandis qu’une paire non liante est attribuée à l’atome qui la porte.

84Question

Quelles caractéristiques moléculaires le modèle de Lewis n’explique-t-il pas ?

Réponse

Les liaisons intermédiaires comme celles du benzène, la géométrie moléculaire et la distinction entre liaisons σ et π.

85Question

Quelle distance internucléaire d’équilibre est associée à H₂⁺ ?

Réponse

1,06 Å.

86Question

Où se situe le plan nodal de l’orbitale σs* de H₂⁺ ?

Réponse

Au milieu des deux protons.

87Question

Quelle est la densité électronique de l’orbitale σs liante au milieu des deux protons ?

Réponse

Elle y est importante.

88Question

Quel est l’indice de liaison de He₂ dans le modèle présenté ?

Réponse

0.

89Question

Quel est l’indice de liaison de N₂ dans les valeurs données ?

Réponse

3.

90Question

Quelle configuration électronique est indiquée pour CO ?

Réponse

(σ2s)2(σ2s∗)2(πx)2(πy)2(σp)2(\sigma_{2s})^2(\sigma_{2s}^*)^2(\pi_x)^2(\pi_y)^2(\sigma_p)^2.

91Question

Quel est l’indice de liaison de CO ?

Réponse

3.

92Question

Quelle est la valeur de la charge élémentaire ?

Réponse

1,6×10−19 C1{,}6 \times 10^{-19}\ \mathrm{C}

93Question

Dans quelle unité SI s’exprime le moment dipolaire ?

Réponse

En C⋅m\mathrm{C}\cdot\mathrm{m}.

94Question

Quelle est la formule du pourcentage de caractère ionique ?

Réponse

%Cionique=μμip×100\%C_{ionique} = \frac{\mu}{\mu_{ip}} \times 100

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Teste tes connaissances avec un QCM de 49 questions sur Structure atomique et liaisons chimiques.

1. Quelle valeur associe correctement la charge élémentaire et la masse de l’électron ?

2. Comment se comparent approximativement le rayon du noyau et celui de l’atome ?

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