Flashcards : Structure atomique et propriétés périodiques (73 cartes)

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1Question

De quoi le noyau atomique est-il constitué ?

Réponse

De protons et de neutrons.

2Question

Quel rôle le noyau joue-t-il dans la masse de l’atome ?

Réponse

Il fixe la masse de l’atome.

3Question

Que détermine le numéro atomique ZZ ?

Réponse

L’élément chimique.

4Question

Qu’est-ce que le nombre de masse AA ?

Réponse

Le nombre de nucléons du noyau.

5Question

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

Réponse

Leurs nombres de masse AA diffèrent.

6Question

Quelle relation caractérise généralement les noyaux légers stables lorsque Z<20Z<20 ?

Réponse

N=ZN=Z

7Question

Quelle relation caractérise généralement les noyaux lourds stables ?

Réponse

N>ZN>Z

8Question

Quelle formule exprime le défaut de masse d’un noyau ?

Réponse

Δm=Zmp+(A−Z)mn−m>0\Delta m=Zm_p+(A-Z)m_n-m>0

9Question

Que représente mm dans la formule du défaut de masse nucléaire ?

Réponse

La masse du noyau.

10Question

Quelle formule exprime l’énergie de liaison du noyau ?

Réponse

El=Δmc2E_l=\Delta m c^2

11Question

Dans le modèle de Bohr, de quoi dépendent les rayons d’orbite admis ?

Réponse

Du nombre quantique principal nn.

12Question

Quelle est la relation de de Broglie pour une particule de masse mm et de vitesse vv ?

Réponse

λ=hmv\lambda = \frac{h}{mv}

13Question

Quelle relation d’incertitude Heisenberg a-t-il établie ?

Réponse

Δx Δ(mv)≥h2π\Delta x\,\Delta(mv) \geq \frac{h}{2\pi}

14Question

Comment représente-t-on la densité de probabilité de présence de l’électron ?

Réponse

Par le carré de la fonction d’onde, ψ2\psi^2.

15Question

Quelles conditions une fonction d’onde admissible doit-elle respecter ?

Réponse

Elle doit être uniforme, continue et normée.

16Question

Quelle est l’énergie d’une orbitale monoélectronique de nombre quantique principal nn ?

Réponse

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

17Question

Qu’impose l’hypothèse de Born-Oppenheimer aux noyaux des atomes polyélectroniques ?

Réponse

Elle considère le noyau fixe.

18Question

Pourquoi faut-il des hypothèses pour résoudre l’équation de Schrödinger des atomes polyélectroniques ?

Réponse

Elle ne peut pas être résolue exactement sans hypothèses.

19Question

Combien d’électrons au maximum le principe de Pauli autorise-t-il dans une orbitale atomique ?

Réponse

Deux électrons.

20Question

Quels niveaux les électrons occupent-ils selon le principe de stabilité ?

Réponse

Les niveaux d’énergie disponibles les plus bas.

21Question

Comment la règle de Hund répartit-elle les électrons à l’état fondamental ?

Réponse

Elle les répartit dans le maximum d’orbitales avec des spins parallèles.

22Question

Selon quelle grandeur la règle de Klechkowski classe-t-elle approximativement les niveaux ?

Réponse

Selon la valeur croissante de n+ln+l.

23Question

Quelles ressemblances caractérisent les éléments d’une même colonne du tableau périodique ?

Réponse

Ils ont des configurations électroniques et des propriétés chimiques semblables.

24Question

Quel caractère réducteur possède un métal ?

Réponse

Un caractère réducteur.

25Question

Quel caractère possède au moins un oxyde d’un métal en solution aqueuse ?

Réponse

Un caractère basique.

26Question

Quelle est la formule de la charge nucléaire effective, où s désigne la constante d’écran ?

Réponse

Zeff=Z−sZ_{\mathrm{eff}} = Z - s

27Question

Comment le rayon atomique évolue-t-il de gauche à droite dans une période ?

Réponse

Il diminue.

28Question

Comment le rayon atomique évolue-t-il du haut vers le bas dans une colonne ?

Réponse

Il augmente.

29Question

Quel est l’ordre des rayons d’un cation, d’un atome et d’un anion ?

Réponse

r(cation)<r(atome)<r(anion)r(\text{cation}) < r(\text{atome}) < r(\text{anion})

30Question

Qu’est-ce que l’énergie de première ionisation d’un atome en phase gazeuse ?

Réponse

L’énergie minimale nécessaire pour lui arracher un électron.

31Question

Comment se comparent les trois premières énergies successives d’ionisation ?

Réponse

I1<I2<I3I_1 < I_2 < I_3.

32Question

Quelle expression définit l’affinité électronique EaE_a ?

Réponse

Ea=E(A,g)−E(A−,g)E_a = E(A,g) - E(A^-,g).

33Question

Que désigne l’électronégativité d’un élément ?

Réponse

Sa capacité à attirer vers lui les électrons d’une liaison.

34Question

Que désigne la polarisabilité d’un atome ?

Réponse

Son aptitude à être déformé par un champ électrique.

35Question

Quelle relation relie ΔrG∘\Delta_r G^\circ et E∘E^\circ pour le couple An+/AA^{n+}/A ?

Réponse

ΔrG∘=−nFE∘\Delta_r G^\circ = -nFE^\circ.

36Question

Quelle charge porte le proton ?

Réponse

+1,6022×10−19 C+1{,}6022 \times 10^{-19}\ \text{C}

37Question

Quelle est la masse du neutron ?

Réponse

1,6749×10−27 kg1{,}6749 \times 10^{-27}\ \text{kg}

38Question

Quelle interaction assure la cohésion du noyau ?

Réponse

L’interaction forte entre les nucléons.

39Question

Quelles particules les noyaux légers instables émettent-ils généralement ?

Réponse

Des particules β−\beta^- ou β+\beta^+.

40Question

Quelles particules les noyaux lourds instables émettent-ils généralement ?

Réponse

Des particules α\alpha.

41Question

Dans le modèle de Bohr, quelle trajectoire l’électron de l’hydrogène suit-il autour du noyau ?

Réponse

Une trajectoire circulaire de rayon rr et de vitesse vv.

42Question

Dans le modèle de Bohr, que fait un électron sur une orbite de rayon défini ?

Réponse

Il ne rayonne pas d’énergie.

43Question

Dans quel état se trouve un électron sur une orbite de rayon défini selon Bohr ?

Réponse

Dans un état stationnaire.

44Question

Quelle structure atomique le modèle de Bohr ne décrit-il pas correctement ?

Réponse

La structure électronique des atomes polyélectroniques.

45Question

Quelle équation permet d’obtenir la fonction d’onde Ψ\Psi ?

Réponse

L’équation de Schrödinger, HΨ=EΨH\Psi = E\Psi.

46Question

De quelles parties la fonction d’onde de l’hydrogène se compose-t-elle ?

Réponse

D’une partie radiale et de deux parties angulaires.

47Question

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

Réponse

0≤l≤n−10 \leq l \leq n-1.

48Question

Comment l’hypothèse orbitalaire représente-t-elle la fonction d’onde d’un atome polyélectronique ?

Réponse

Comme un produit de fonctions d’onde monoélectroniques.

49Question

Quels éléments sont dits principaux dans le tableau périodique ?

Réponse

Les éléments des blocs s et p.

50Question

Quels éléments du tableau périodique sont des métaux de transition ?

Réponse

Les éléments du bloc d.

51Question

Quelle est la configuration électronique de Sc²⁺ ?

Réponse

[Ar] 3d¹.

52Question

Quelle est la configuration électronique du scandium neutre ?

Réponse

[Ar] 3d¹ 4s².

53Question

Dans le modèle de Slater, quelle formule donne le rayon d’une orbite hydrogénoïde ?

Réponse

r=a0n2Zeffr = a_0\frac{n^2}{Z_{\mathrm{eff}}}

54Question

Quelle est la valeur de la constante de Bohr a₀ ?

Réponse

a0=0,529 A˚a_0 = 0{,}529\ \text{Å}

55Question

Comment définit-on le rayon atomique à partir de deux atomes voisins ou liés ?

Réponse

La moitié de la distance expérimentale entre leurs noyaux.

56Question

Quels sont les rayons atomiques indiqués pour Mo et W ?

Réponse

Mo : 1,40 Å ; W : 1,41 Å.

57Question

Quelle est l’énergie de première ionisation du lithium, en eV ?

Réponse

5,4 eV.

58Question

Quelle est l’énergie de première ionisation du néon, en eV ?

Réponse

21,6 eV.

59Question

Pour quels éléments l’affinité électronique est-elle élevée selon l’énoncé ?

Réponse

F, O, S et Cl.

60Question

Quelle caractéristique générale décrit la variation de l’affinité électronique ?

Réponse

Elle ne présente pas de variation monotone.

61Question

Que signifie Ea>0E_a > 0 pour la stabilité de l’anion par rapport à l’atome ?

Réponse

L’anion A−A^- est plus stable que l’atome AA.

62Question

Quelle formule définit l’électronégativité selon l’échelle de Mulliken ?

Réponse

χM=E.I+Ea2\chi_M = \frac{E.I + E_a}{2}

63Question

Quelle formule exprime l’électronégativité sur l’échelle d’Allred-Rochow ?

Réponse

χAR=3590ra2Zeff+0,744\chi_{AR} = \frac{3590}{r_a^2}Z_{\mathrm{eff}} + 0,744

64Question

Quelle valeur conventionnelle l’échelle de Pauling attribue-t-elle au fluor ?

Réponse

4.

65Question

Quelle propriété électronique caractérise un atome ou un ion volumineux ?

Réponse

Sa distribution électronique est facilement déformable.

66Question

Quelle conséquence la déformabilité électronique a-t-elle pour un atome ou un ion volumineux ?

Réponse

Il est polarisable.

67Question

Que favorise un potentiel E∘>0E^\circ > 0 pour An++ne−→AA^{n+} + ne^- \rightarrow A ?

Réponse

La formation de AA, et il caractérise un oxydant.

68Question

Que favorise un potentiel E∘<0E^\circ < 0 pour An++ne−→AA^{n+} + ne^- \rightarrow A ?

Réponse

La formation de An+A^{n+}, et il caractérise un réducteur.

69Question

Quelles propriétés caractérisent le premier élément d’une colonne ?

Réponse

Il est le plus petit et le plus électronégatif, ce qui correspond à une chimie plus covalente.

70Question

Quelles paires illustrent la relation diagonale de similitude chimique ?

Réponse

Li et Mg, Be et Al, ainsi que B et Si.

71Question

Qu’est-ce que la radioactivité ?

Réponse

La désintégration spontanée d’un noyau instable avec émission de particules ou de rayonnements.

72Question

Quelle est la configuration électronique exceptionnelle du chrome ?

Réponse

[Ar] 3d5 4s1\mathrm{[Ar]\,3d^5\,4s^1}

73Question

Quel est le potentiel standard du couple F2/F−\mathrm{F_2/F^-} ?

Réponse

2,87 V2{,}87\ \mathrm{V}

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 32 questions sur Structure atomique et propriétés périodiques.

1. Quelles particules constituent le noyau atomique, qui fixe la masse de l’atome ?

2. Un atome neutre possède 8 protons et 8 électrons ; quelle valeur de ZZ définit son élément ?

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