Flashcards : Structure et classification de l’atome (57 cartes)

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1Question

Quelle est la dimension approximative d'un atome ?

Réponse

Environ 10^-10 m, soit 1 Å.

2Question

De quoi est formé un atome ?

Réponse

D'un noyau entouré d'un cortège électronique.

3Question

Quelle est la dimension approximative d'un noyau atomique ?

Réponse

Environ 10^-15 m.

4Question

De quoi sont formés les noyaux atomiques ?

Réponse

De nucléons, c’est-à-dire de protons et de neutrons.

5Question

Quelle interaction assure la cohésion des quarks dans les hadrons ?

Réponse

L’interaction nucléaire forte.

6Question

Quel est le rayon approximatif d'un atome ?

Réponse

Environ 10−1010^{-10} mètres, soit 1 Å.

7Question

Quelle charge ont les protons dans un atome ?

Réponse

Une charge positive.

8Question

Quelle charge ont les neutrons dans un atome ?

Réponse

Ils sont électriquement neutres.

9Question

Pourquoi un atome est-il électriquement neutre ?

Réponse

Parce que le nombre d'électrons égale celui des protons avec des charges opposées.

10Question

Par quoi est défini un élément chimique ?

Réponse

Par le nombre de protons Z de son noyau.

11Question

Quelle est la différence de taille entre le noyau et l'atome ?

Réponse

Le noyau est 100 000 fois plus petit que l'atome.

12Question

Où est concentrée l'essentiel de la masse atomique ?

Réponse

Dans le noyau.

13Question

Qu'est-ce que le nombre de masse A ?

Réponse

Le nombre total de nucléons du noyau.

14Question

Que représente le numéro atomique Z ?

Réponse

Le nombre de protons du noyau.

15Question

Quelle formule donne le nombre de neutrons N ?

Réponse

N=A−ZN = A - Z.

16Question

Que sont les isotopes ?

Réponse

Des noyaux d'un même élément avec même nombre de protons mais nombres de neutrons différents.

17Question

Quelle est la différence de masse entre un électron et un proton ?

Réponse

La masse de l’électron est 1 800 fois plus faible que celle du proton.

18Question

Quelle est la relation d’Einstein entre masse et énergie ?

Réponse

E=mc2E = mc^2.

19Question

Que se passe-t-il lorsqu’un électron descend à un niveau d’énergie inférieur ?

Réponse

L’atome libère une énergie pouvant être émise sous forme d’un photon.

20Question

Quelle formule donne l'énergie du niveau n dans l'atome d'hydrogène?

Réponse

En=−E1,Hn2E_n = -\frac{E_{1,H}}{n^2} avec E1,H=13,6 eVE_{1,H} = 13,6\ \mathrm{eV}.

21Question

Que représente l'état fondamental de l'hydrogène en termes de n et d'énergie?

Réponse

n = 1 et énergie la plus basse.

22Question

Que caractérisent les états excités de l'hydrogène?

Réponse

Ils correspondent à n > 1.

23Question

Quelle relation lie l'énergie du photon émis à une transition d'un niveau p vers n avec p > n?

Réponse

ΔE=hν=hcλ=Ep−En\Delta E = h\nu = \frac{hc}{\lambda} = E_p - E_n.

24Question

Qu'est-ce que le nombre quantique principal n caractérise ?

Réponse

Une couche électronique.

25Question

Quelles valeurs peut prendre le nombre quantique secondaire l ?

Réponse

Des entiers de 0 à n − 1.

26Question

Que correspondent les valeurs l = 0, 1, 2 et 3 ?

Réponse

Aux sous-couches s, p, d et f.

27Question

Quelle est la plage des valeurs du nombre quantique magnétique mₗ ?

Réponse

Entre −l et +l.

28Question

Que caractérise le triplet (n,l,mₗ) ?

Réponse

Une orbitale atomique.

29Question

Quelles valeurs peut prendre le nombre quantique de spin mₛ ?

Réponse

+1/2 ou −1/2.

30Question

Quel rôle joue le nombre quantique de spin mₛ ?

Réponse

Il complète les trois autres nombres quantiques pour décrire l’état d’un électron.

31Question

Qu'interdit le principe de Pauli concernant les nombres quantiques des électrons ?

Réponse

Deux électrons d'un même atome ne peuvent pas avoir les quatre mêmes nombres quantiques.

32Question

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

Réponse

Une orbitale atomique peut contenir au maximum deux électrons.

33Question

Quelle caractéristique ont les deux électrons appariés dans une orbitale atomique ?

Réponse

Ils possèdent des spins opposés.

34Question

Selon la règle de Klechkowski, selon quel critère remplit-on les orbitales atomiques ?

Réponse

On remplit les orbitales par énergie croissante selon n + l croissant.

35Question

En cas d'égalité de n + l, quel critère utilise la règle de Klechkowski ?

Réponse

On remplit selon n croissant.

36Question

Que dit la règle de Hund sur la configuration la plus stable dans des orbitales dégénérées ?

Réponse

Elle maximise le nombre d'électrons de spins parallèles.

37Question

Qu'est-ce que les électrons de valence ?

Réponse

Ce sont les électrons de la couche principale n la plus élevée et des sous-couches en cours de remplissage.

38Question

Qu'est-ce qui caractérise un atome diamagnétique ?

Réponse

Tous ses électrons sont appariés.

39Question

Qu'est-ce qui caractérise un atome paramagnétique ?

Réponse

Il possède au moins un électron non apparié.

40Question

Selon quelle règle les éléments sont-ils classés dans la classification périodique ?

Réponse

Par numéro atomique Z croissant.

41Question

Que correspond chaque période dans la classification périodique ?

Réponse

Au remplissage d’une nouvelle couche électronique.

42Question

Que caractérise les éléments d’une même colonne ?

Réponse

Une structure électronique de valence similaire et des propriétés chimiques voisines.

43Question

Quelle énergie de dissociation ont les cristaux et molécules ?

Réponse

Environ 1 eV, soit 1,602 × 10^-19 J.

44Question

Quelles particules composent les mésons et les baryons ?

Réponse

Les mésons sont formés de 2 quarks, les baryons de 3 quarks.

45Question

Quels baryons sont mentionnés comme exemples ?

Réponse

Le proton et le neutron.

46Question

Comment sont les niveaux d'énergie des électrons dans un atome ?

Réponse

Ils sont quantifiés et prennent des valeurs précises propres à l'atome.

47Question

Combien de protons et de neutrons contient le noyau d'aluminium naturel ?

Réponse

13 protons et 14 neutrons.

48Question

Quels sont les trois isotopes de l'hydrogène naturel ?

Réponse

Protium sans neutron, deutérium avec un neutron, tritium avec deux neutrons.

49Question

Qu'est-ce qu'un électron-volt (eV) en physique atomique ?

Réponse

L’énergie cinétique acquise par un électron accéléré par une différence de potentiel de 1 volt.

50Question

Quelle est la valeur en joules d'un électron-volt ?

Réponse

1,602 × 10^-19 joules.

51Question

Quelle énergie serait libérée par la conversion complète de la masse d’un proton ?

Réponse

931 millions d’eV, soit 931 MeV.

52Question

Quelle est la plage d’énergie de liaison des nucléons dans les noyaux ?

Réponse

Elle varie de 1 MeV à 8,5 MeV.

53Question

Quelle limite présente le modèle de Bohr de 1913 pour l'atome d'hydrogène?

Réponse

Il ne peut pas être généralisé aux atomes polyélectroniques.

54Question

Quelle est la relation de Rydberg pour l'hydrogène?

Réponse

1λ=RH(1n2−1p2)\frac{1}{\lambda}=R_H\left(\frac{1}{n^2}-\frac{1}{p^2}\right) avec RH=1,0957×107 m−1R_H=1,0957\times10^7\ \mathrm{m}^{-1}.

55Question

Combien d'orbitales atomiques contient une sous-couche de valeur l ?

Réponse

2l + 1 orbitales dégénérées.

56Question

Quels blocs comprend la classification périodique ?

Réponse

Les blocs s, d et p.

57Question

Qu'est-ce qu'un élément de transition ?

Réponse

Un atome ou ion avec une sous-couche d en cours de remplissage.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 28 questions sur Structure et classification de l’atome.

1. Concernant les dimensions et la constitution des atomes :

2. Parmi les propositions suivantes concernant les noyaux atomiques, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Faire le QCM →

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Révisez le cours complet dans la fiche de révision de Structure et classification de l’atome.

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