Flashcards : Structure atomique et lumière (68 cartes)

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1Question

Quelle est l’échelle de longueur approximative d’un atome ou d’une liaison C–H ?

Réponse

Environ 1 Å, soit 10⁻¹⁰ m.

2Question

Quelle est l’échelle de longueur approximative des bactéries ?

Réponse

Environ 1 μm, soit 10⁻⁶ m.

3Question

Quelle est l’échelle de longueur approximative des grandes molécules ?

Réponse

Environ 1 nm, soit 10⁻⁹ m.

4Question

Quelle est la valeur de la constante d’Avogadro indiquée ?

Réponse

Nₐ = 6,0221407 × 10²³ mol⁻¹.

5Question

Quelle est la valeur indiquée de la charge élémentaire e ?

Réponse

e = 1,6 × 10⁻¹⁹ C.

6Question

Qu’est-ce qu’un atome en chimie ?

Réponse

La plus petite particule qui constitue la matière.

7Question

Quelles particules constituent le noyau d’un atome ?

Réponse

Des protons et des neutrons.

8Question

Quelle charge électrique porte un électron ?

Réponse

Une charge négative.

9Question

Que représente le nombre atomique ZZ ?

Réponse

Le nombre de protons, qui détermine la nature de l’élément.

10Question

Comment calculer le nombre de neutrons à partir de AA et ZZ ?

Réponse

A−ZA-Z.

11Question

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

Réponse

Leur nombre de neutrons.

12Question

Comment la vitesse d’une onde lumineuse, sa longueur d’onde et sa fréquence sont-elles reliées ?

Réponse

c=λνc=\lambda\nu

13Question

Qu’est-ce qu’un photon ?

Réponse

Une particule qui porte un quantum d’énergie.

14Question

Quelle relation donne l’énergie d’un photon en fonction de sa fréquence et de sa longueur d’onde ?

Réponse

E=hν=hcλE=h\nu=\frac{hc}{\lambda}

15Question

Quelle relation relie l’énergie d’un photon en eV à sa longueur d’onde en nm ?

Réponse

E (eV)=1240 eV nmλ (nm)E\,(\mathrm{eV})=\frac{1240\ \mathrm{eV\,nm}}{\lambda\,(\mathrm{nm})}

16Question

À quelle condition un métal éclairé émet-il des électrons par effet photoélectrique ?

Réponse

Lorsque la fréquence lumineuse dépasse la fréquence seuil ν0\nu_0.

17Question

Comment varie l’énergie cinétique des électrons photoémis au-dessus du seuil ?

Réponse

Elle augmente avec la fréquence lumineuse.

18Question

Quelle relation exprime le bilan énergétique au-dessus de la fréquence seuil ?

Réponse

hν=W+Th\nu=W+T

19Question

Quelles longueurs d’onde un gaz d’atomes d’hydrogène émet-il ou absorbe-t-il ?

Réponse

Certaines longueurs d’onde précises seulement.

20Question

Quelle est la formule de Rydberg pour l’hydrogène ?

Réponse

1λ=RH(1n2−1n′2)\frac{1}{\lambda}=R_H\left(\frac{1}{n^2}-\frac{1}{n'^2}\right)

21Question

Quelle valeur prend la constante de Rydberg pour l’hydrogène ?

Réponse

RH=1,097×107 m−1R_H=1{,}097\times10^7\ \mathrm{m^{-1}}

22Question

Quelles transitions définissent la série de Lyman de l’hydrogène ?

Réponse

n=1n=1 et n′≥2n'\geq2, dans l’ultraviolet.

23Question

Quelles transitions définissent la série de Balmer de l’hydrogène ?

Réponse

n=2n=2 et n′≥3n'\geq3, dans le visible.

24Question

Quelles transitions définissent la série de Paschen de l’hydrogène ?

Réponse

n=3n=3 et n′≥4n'\geq4, dans l’infrarouge.

25Question

Quelles transitions définissent la série de Brackett de l’hydrogène ?

Réponse

n=4n=4 et n′≥5n'\geq5, dans l’infrarouge.

26Question

Lors d’une émission atomique, dans quel état l’excitation place-t-elle d’abord l’atome ?

Réponse

Dans un état d’énergie supérieure.

27Question

Lors d’une émission atomique, que produit la désexcitation vers un niveau inférieur ?

Réponse

Un photon d’énergie égale à la différence des niveaux.

28Question

Pourquoi les spectres atomiques comportent-ils des raies discrètes ?

Réponse

Seuls certains écarts d’énergie entre niveaux peuvent être émis ou absorbés.

29Question

Quelle relation décrit une transition électronique entre deux niveaux ?

Réponse

hcλ=ΔE\frac{hc}{\lambda}=\Delta E

30Question

Qu’est-ce qu’une espèce hydrogénoïde ?

Réponse

Une espèce qui possède un seul électron.

31Question

Quels ions sont donnés comme exemples d’espèces hydrogénoïdes ?

Réponse

He⁺, Li²⁺, Be³⁺ et C⁵⁺.

32Question

Quel objectif le modèle de Bohr, présenté en 1913, cherche-t-il à expliquer ?

Réponse

Les niveaux d’énergie quantifiés et les positions des raies spectrales.

33Question

Qui a présenté le modèle de Bohr en 1913 ?

Réponse

Bohr, en 1913.

34Question

Comment l’électron se déplace-t-il sur une orbite stationnaire dans le modèle de Bohr ?

Réponse

Il tourne uniformément à distance fixe du noyau sans rayonner d’énergie.

35Question

Quelle est la formule du moment cinétique quantifié de l’électron dans le modèle de Bohr ?

Réponse

mevr=nh2πm_evr=\frac{nh}{2\pi}

36Question

Que représente nn dans la quantification du moment cinétique de l’électron ?

Réponse

Un entier positif appelé nombre quantique principal.

37Question

Quelle formule donne le rayon de l’orbite de nombre quantique nn dans le modèle de Bohr ?

Réponse

rn=0,529n2 A˚r_n=0{,}529n^2\ \mathrm{Å}

38Question

Quel est le rayon de la première orbite dans le modèle de Bohr ?

Réponse

0,529 Å.

39Question

Quelle formule donne l’énergie de l’électron au niveau nn d’une espèce hydrogénoïde ?

Réponse

En=−13,6Z2n2 eVE_n=-\frac{13{,}6Z^2}{n^2}\ \mathrm{eV}

40Question

Lors d’une excitation de l’hydrogène, que fait l’électron et comment ?

Réponse

Il passe à un niveau excité en absorbant un photon.

41Question

Lors d’une relaxation de l’hydrogène, comment l’électron rejoint-il un niveau plus stable ?

Réponse

Il émet un photon.

42Question

Quelle condition d’énergie un photon doit-il satisfaire pour ioniser l’hydrogène depuis le niveau EnE_n ?

Réponse

Son énergie doit être au moins égale à E∞−EnE_\infty-E_n.

43Question

Quel est le seuil d’ionisation de l’hydrogène depuis n=1n=1 ?

Réponse

13,6 eV.

44Question

Dans l’hydrogène froid, sous quelle énergie aucune absorption n’a-t-elle lieu ?

Réponse

Sous 10,2 eV.

45Question

Dans l’hydrogène froid, quelle est la longueur d’onde de la première raie d’absorption ?

Réponse

121,6 nm.

46Question

Quel dédoublement spectral le modèle de Bohr n’explique-t-il pas dans un champ magnétique ?

Réponse

Le dédoublement des raies spectrales.

47Question

À quelles espèces le modèle de Bohr s’applique-t-il ?

Réponse

Aux espèces hydrogénoïdes.

48Question

Quelle interaction le modèle de Bohr néglige-t-il dans les atomes polyélectroniques ?

Réponse

Les interactions entre électrons.

49Question

Quelle relation relie le Bohr à l’ångström ?

Réponse

1 Bohr = 0,53 Å.

50Question

Quelle énergie en joules correspond à 1 eV ?

Réponse

1 eV = 1,6 × 10⁻¹⁹ J.

51Question

Quelle énergie en joules correspond à 1 Ha ?

Réponse

1 Ha = 4,38 × 10⁻¹⁸ J.

52Question

Comment calcule-t-on la masse atomique moyenne d’un élément ?

Réponse

Par la moyenne des masses isotopiques pondérée par leurs abondances.

53Question

Quelle masse atomique moyenne le calcul du cours donne-t-il pour le chlore ?

Réponse

35,5 g mol−135{,}5\ \mathrm{g\,mol^{-1}}.

54Question

Quelle est la vitesse de la lumière dans le vide ?

Réponse

299 792 458 m·s⁻¹.

55Question

Quelle est la vitesse de la lumière dans l’eau ?

Réponse

2,26 × 10⁸ m·s⁻¹.

56Question

Qu’est-ce qu’une onde monochromatique ?

Réponse

Une onde lumineuse caractérisée par une seule longueur d’onde.

57Question

Qui a réalisé l’expérience des deux fentes en 1801 ?

Réponse

Young.

58Question

De quels facteurs le courant photoélectrique dépend-il et ne dépend-il pas ?

Réponse

Il dépend de l’intensité lumineuse, mais pas de la fréquence.

59Question

Quel scientifique a expliqué l’effet photoélectrique en considérant l’énergie des photons ?

Réponse

Einstein, en 1905.

60Question

Quel prix Einstein a-t-il reçu pour son explication de l’effet photoélectrique ?

Réponse

Le prix Nobel en 1921.

61Question

Quelle expression donne la vitesse maximale de l’électron émis dans le modèle présenté ?

Réponse

v=2(hν−W)mev=\sqrt{\frac{2(h\nu-W)}{m_e}}

62Question

En quelle année la formule de Balmer a-t-elle été publiée ?

Réponse

En 1885.

63Question

Pour une espèce hydrogénoïde de charge nucléaire ZZ, combien de fois l’attraction nucléaire dépasse-t-elle celle de l’hydrogène ?

Réponse

ZZ fois.

64Question

Quelle relation lie les constantes de Rydberg d’une espèce hydrogénoïde et de l’hydrogène ?

Réponse

RX=RHZ2R_X=R_H Z^2

65Question

Dans le modèle de Bohr, quelle est l’énergie du niveau fondamental de l’hydrogène ?

Réponse

−13,6 eV.

66Question

Dans la série de Balmer, quelle transition produit la raie limite ?

Réponse

La transition n=∞n=\infty vers nf=2n_f=2.

67Question

Quel phénomène chimique le modèle de Bohr n’explique-t-il pas ?

Réponse

La formation des liaisons chimiques.

68Question

Quelle approche permet une description plus précise que le modèle de Bohr ?

Réponse

La mécanique quantique.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 29 questions sur Structure atomique et lumière.

1. Quelle longueur caractérise approximativement un atome ou une liaison C–H ?

2. Quelle valeur correspond à la constante d’Avogadro parmi les constantes utiles en chimie ?

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