Atomistique Flashcards
De quoi est composé l’élément X ?
- d’un noyau
- d’un cortège électronique
De quoi est composé le noyau?
Un noyau est composé de A nucléons :
- Z protons*
- N=A-Z neutrons*
De quoi est composé un cortège électronique ?
Z électrons si l’atome est neutre *
A
X
Z
Qu’est ce que A?
Qu’est ce que Z?
A = nombre de mase Z= numéro atomique
Définition Nucléide
espèce atomique caractérisée par A et Z
Définition Elément
Espèce atomique ayant le même Z
Définition Isotope
nuclide ayant même Z* mais A différents*
Comment peuvent êtres les isotopes ?
Naturels ou artificiels*
Définition isoélectroniques
espèces atomiques possédant le même nombre d’électrons
Charge et masse d’un proton
Charge : 1,6.10^-19 C*
Masse : env 10^-27 kg
Charge et masse neutron
Charge : 0
Masse : env 10^-27 kg
Charge et masse électron
Charge : -1;6.10^-19 C*
Masse : 10^-30 kg*
Quel est le diamètre du noyau ?
Env 10^-15m = 1fm
Masse du noyau
m(p) = m(n) = 2 000m(e)**
car e- est 2000 fois plus légère que le neutron et proton qui se trouvent dans le noyau
Charge du noyau
Chargé positivement* Z fois*
Quel est le diamètre de l’atome ?
env 10^-10m = 1 A
Quel est le volume de l’atome
Volume correspond au volume du cortège électronique
Masse de l’atome
Masse est concentrée dans le noyau
Qu’est ce que n ?
Quantité de matière en mol
n=m(g)/M(g.mol-1)
Qu’est ce que Na ?
Nombre d’Avogadro en mol^-1
Nombre d’atomes contenu dans 12g de 12 *
C
6
Que vaut Na ?
Na=6,022.10^23 mol^-1
Qu’est ce que u.m.a ?
Unité de masse atomique en u.m.a
1/12 de masse d’un atome de
12
C
6
Qu’est ce que M?
- Masse atomique élément en u.m.a
- Masse atomique nucléide en u.m.a
- Masse molaire nucléide en g.mol^-1
- Masse molaire molécule en g.mol^-1
Vrai ou faux
Le modèle de Bohr s’applique à toutes les espèces
Faux
Il s’applique uniquement aux espèces possédant 1 électron:
- L’hydrogéne
- Les ions hydrogénoïdes*
Sur quoi l’electron gravite-il?
A quelle vitesse ?
Il gravite autour du noyau fixe à vitesse constante, sur une orbite circulaire* associée à un niveau d’énergie
Comment les électrons existent-ils?
que dans certains états d’énergie quantifiés
Que sont les transitions électroniques?
Le passage d’un électron d’un niveau d’énergie à un autre, d’une orbite à une autre *
Quels sont les cas possible de transitions électroniques ?
- L’électron passe du niveau d’énergie supérieur en absorbant un photon
- L’électron passe du niveau d’énergie inférieur en émettant un photon
Quels sont les différents états notables ?
- État fondamental (EF) : n=1
- État ionisé (l’e- est infiniment loin du noyau) : n=infini
- État excités (EE) : n=2,3,4..
Quelle est l’énergie de l’hydrogène ?
En = -13,6/n^2 eV
Quel est le rayon de l’hydrogène ?
Rn = 0,53 x n^2 A
La perte d’énergie de l’hydrogène ?
DeltaE = -13,6 ((1/n(f)^2)-(1/n(i)^2)) eV
Quelle est l’énergie de l’hydrogénoïde?
En = (-13,6xZ^2)/n^2 eV *
Quel est le rayon de l’hydrogénoïde ?
Rn = (0,53xn^2)/Z A*
La perte d’énergie de l’hydrogénoïde ?
DeltaE = -13,6xZ^2((1/n(f)^2)-(1/n(i)^2) eV **
Energie d’un photon d’une transition
DeltaE= hv = hc/L en J h = constante de Planck : 6,63.10^-34 J.S v = Fréquence su photon en s^-1 L = longueur d'onde du photon en m c = célérité de la lum : 3.10^8 m.s-1
Combien vaut 1 eV en J?
1 eV = 1,6.10^-19 J
Quelles sot les séries de raies d’émission de l’atome H ?
- Lyman
- Balmer
- Paschen
A quelle transition et quel domaine correspond Lyman ?
Transition : De n>1 vers n=1
Domaine = UV
A quelle transition et quel domaine correspond
Balmer ?
Transition : De n>2 vers n=2
Domaine : Visible
A quelle transition et quel domaine correspond Paschen ?
Transition : De n>3 vers n=3
Domaine : Infrarouge
Vrai ou Faux
Plus le numéro atomique (Z) augmente, plus il y a de raie présente sur le spectre d’émission d’un élément
Vrai
Sur quel principe repose le modèle ondulatoire de l’atome ?*
Sur le principe de l’onde associée de De Broglie et sur le principe d’incertitude d’Heisenberg*
Que généralise le principe de Broglie ?
Ce principe généralise la dualité onde-corpuscule à toute particule en mouvement rapide. A cette particule, on lui associe une onde dont L (en m) est définie
Par quelle formule est défini L dans le principe de Broglie ?
L=h/mv *
h = constante de plank
m = masse de la particule en kg
v = vitesse de la particule en m.s^-1
Vrai ou faux
On peut connaitre la position et la vitesse de la particule
Faux
Il est impossible de connaître précisément et en même temps la position et la vitesse d’une particule, c’est à dire sa trajectoire
Principe d’incertitude d’Heisenberg
Deltax.Deltay>h/2pim *
Deltax = incertitude sur la position en m
Deltay = incertitude sur la vitesse en m/s
h = constante de Planck
m = masse de la particule
Qu’est ce qu’un orbitale atomique ?
une zone de l’espace dans laquelle la probabilité de rencontrer l’électron est maximale *
Comment est délimité l’OA?
Par des points d’égale probabilité de présence *
Vrai ou faux
Chaque e- peut être décrit par 4 paramètres ?
Vrai
4 paramètre appelés nombres quantiques
n, l, m(l), s
Vrai ou faux
Une OA est décrit par 4 nombres quantiques
Faux
Par 3 nombres quantiques
n, l, m(l)
Vrai ou faux
Les e- sont des particules quantiques
Vrai
Leur énergie est quantifiée et ils sont décrits par des fonctions d’onde dépendant de 4 paramètres appelés nombres quantiques
Quels sont les 4 nombres quantiques
- n
- l
- m(l)
- s
Qu’elles sont les caractéristiques du nombre quantique n ?
- principal
- couche électronique*
- détermine le volume de l’OA
Lorsque le nb quantique n = 1 sur quelles couche est il?
couche K
Lorsque le nb quantique n = 2 sur quelles couche est il?
couche L*
Lorsque le nb quantique n = 3 sur quelles couche est il?
couche M
Lorsque le nb quantique n = 4 sur quelles couche est il?
couche N
Lorsque n augmente que fait l’e-?
Lorsque n augmente la distance entre l’e- et le noyau augmente
Qu’elles sont les caractéristiques du nombre quantique l ?
- secondaire
- sous-couche électronique
- détermine la forme de l’OA
Lorsque le nb quantique l=0, comment est l’orbitale ?*
orbitale s = sphérique (O)
Lorsque le nb quantique l=1, comment est l’orbitale ?
orbitale p (8)*
Lorsque le nb quantique l=2, comment est l’orbitale ?
orbitale d (comme une fleur) *
Lorsque le nb quantique l=3, comment est l’orbitale ?
orbitale en f
Qu’elles sont les caractéristiques du nombre quantique m(l) ?
- magnétique
- nombre d’OA dans la sous-couche
- détermine l’orientation de l’OA
Lorsque le nb quantique m(l)=0, cb d’orientation sont possible ?
1 orientation possible
Lorsque le nb quantique m(l)=-1/0/1, cb d’orientation sont possible ?
3 orientation possible
Car l=1 donc m(l) = -1/0/1
Lorsque le nb quantique m(l)=-2/-1/0/1/2, cb d’orientation sont possible ?
5 orientions possibles
car l=2
Lorsque le nb quantique m(l)=-3/-2/-1/0/1/2/3, cb d’orientation sont possible ?
7 orientation possible
car l=3
Qu’elles sont les caractéristiques du nombre quantique s ?
- sens de rotation de l’e-
Quelles sont les valeurs du nombre quantique s ?
s= 1/2
ou
s= -1/2*
Quand est ce que l’e- est parallèle et anti-parallèle?
s=1/2 : parallèle
s=-1/2 : anti-parallèle
Atome hydrogène H et ions hydrogénoïdes :
toutes les sous couche d’une même couche n ont la même énergie
Dégénérescence :
- La couche L est dite dégénérescence 4*
- La couche M est dite dégénérescence 9
- La couche N est dite dégénérescence 16
Un OA, combien de jeu de nb quantique
1 jeu de trois nombres quantique (n, l, m(l))***
A quoi correspond le 4eme nb quantique ?
propriété intrinsèque de l’e-, indépendant de n
Le signe d’une OA est-il important ?
Oui pour la formation de liaisons
Comment évolue le volume de l’OA?
Plus n augmente, plus le volume occupé par l’OA augmente*
Comment est l’énergie des orbitales d’une même sous-couche?
Les orbitales d’une même sous-couche ont la mêle énergie *
Comment est l’énergie des orbitales d’une même sous-couche?
Les orbitales d’une même sous-couche ont la même énergie *
Qu’est ce que la couche de valence ?
la couche ayant la valeur de n la plus grande et éventuellement les sous-couches partiellement remplies
Qu’est ce qu’un e- de coeur?
e- appartenant pas à la couche de valence
Qu’est ce qu’un e- célibataire* ou non apparié*?
e- seuls dans leur orbite atomique
Qu’est ce de électrons appariés ?
quand ils sont deux per OA, leurs spins sont alors anti-parallèles
Un e- à l’état fondamental respecté il le principe de Pauli ?
Respecte
Un e- à l’état fondamental respecté il l’a réglé de Hund?
Respecte
Un e- à l’état fondamental respecté il l’a réglé de Klechkowski ?
Respecte
Un e- à l’état interdit respecté il le principe de Pauli ? *
Ne respecte pas *
Un e- à l’état interdir respecté il l’a réglé de Hund et la règle de K’echkowski ?
Le respect de ces règles n’intervient pas dans la définition
Un e- à l’état excité respecté il le principe de Pauli ? *
Respecte
Un e- à l’état excité respecté il l’a réglé de Hund et la règle de K’echkowski ?
Ne respecte pas au moins l’une des deux
Qu’est ce qu’un composé diamagnétique ?
Composé insensible à un champ magnétique
Composé ne possédant pas d’électron célibataire
Qu’est ce qu’un composé paramagnétique ? **
Composé sensible à un champ magnétique
Composé présentant 1 ou plusieurs e- célibataire
Un élément possédant un nombre impair d’électron sera ?*
Sera paramagnétique *
Classification périodique des éléments
Composition
- 18 colonnes ou famille
- 7 lignes ou périodes
Les éléments ont même nombre quantique principal n*
Deux éléments ont des propriété chimiques proche lorsque..
les éléments ont même configuration électronique externe ou couche de valence *
Quand les propriété de deux élément chimiques sont différents ?
Les propriété sont différentes * si le nombre l’e- de valence diffère entre deux espèces, ce qui est le cas dans deux colonnes* différentes
Quelle est la particularité des éléments chimique de la même ligne/ période ?
Les éléments ont même nombre quantique principal n*
Tableau périodique
Famille de la colonne 1
Nom / couche de valence / composé formés
Nom : alcalins*
Couche de valence : ns^1
Composé formés : Cation monovalents* (NA+, K+) oxyde basiques
Tableau périodique
Famille de la colonne 2
Nom / couche de valence / composé formés
Nom : alcalino-terreux
Couche de valence : ns^2
Composé formés : Cation divalents* (Mg2+, CA2+) oxyde basiques
Tableau périodique
Famille de la colonne 3 à 12
Nom / couche de valence / composé formés
Nom : métaux de transition
Couche de valence : ns^1à12(n-1)d^1à10
Composé formés : cations à valence multiple (Fe2+, Fe3+)
Tableau périodique
Famille de la colonne 14
Nom / couche de valence / composé formés
Nom : famille du carbone
Couche de valence : ns^2np^2
Composé formés : liaisons covalentes
Tableau périodique
Famille de la colonne 15
Nom / couche de valence / composé formés
Nom : colonne de l’azote
Couche de valence : ns^2np^3
Composé formés : liaisons covalentes et oxyde acides
Tableau périodique
Famille de la colonne 16
Nom / couche de valence / composé formés
Nom : colonne de l’oxygène
Couche de valence : ns^2np^4
Composé formés : anions divalent (O2-) et oxydes acides
Tableau périodique
Famille de la colonne 17
Nom / couche de valence / composé formés
Nom : halogène
Couche de valence : ns^2np^5
Composé formés : anions monovalents (F-, Cl-*)
Tableau périodique
Famille de la colonne 18
Nom / couche de valence / composé formés
Nom : gaz rares
Couche de valence : 1s^2 (He) ou ns^2np^6
Composé formés : élément dont la couche est saturée, inertes chimiquement, peuvent former des composé avec O et F
Exception à la regle de Klechkowski
colonne 6*
- Cr** période 4
- Mo** période 5
- W (période 6) n’est pas une exception*
ns^1(n-1)d^5*
Exception à la regle de Klechkowski
colonne 11
- Cu période 4
- Ag période 5
- Au période 6
