exam 2 Flashcards
Modèle atomique: Dalton
- Toute matière formée particules extrêmement petites + indivisibles
- Au cours réaction chimique, réarrangement atomes (rien de crée/détruit)
Expérience Thomson
Démontre déviation rayon = indépendante du gaz présent dans tube (rayon pas formé d’ions)
NAISSANCE ÉLECTRON
Modèle atomique: Thomson
« Plum pudding »
Atome chargé + uniformément avec électrons autour
Expérience de Rutherford
Émission de particule a par radium sur feuille de métal
Particule a déviée au milieu atome
Conclu: charge + concentrée dans noyau
Modèle atomique: Rutherford
Modèle planétaire atome
Caractéristiques onde:
Longueur d’onde (λ): distance entre 2 sommets
Fréquence (v): nb cycles/sec (en Hz ou s-1)
Amplitude: hauteur sommet (intensité)
Vitesse: ondes électromagnétiques voyagent à vitesse lumière (c = 3,00E8 m/s)
Formule onde:
c = vλ
λ = c/v
Spectre électromagnétique:
Lumiére visible: de infrarouge (λ=750 nm, faible É) à ultraviolet (λ=400 nm, É élevée)
Capacité substances à absorber/émettre/laisser passer diverses parties du spectre varie grandement
Nature corpusculaire lumière:
Selon physique classique: É cinétique des e- devrait ê reliée à intensité, mais faux car fréquence seuil
Fréquence seuil: fréquence minimale où e- sont éjectés
Lumière faite de …
particules appelées photons
É 1 seul photon: h = 6,626E-34 J s/photon
Dualité de la lumière:
Lumière se comporte parfois comme onde, parfois comme particule
Équation de Planck:
E = hv
E = hc/λ
E: É (J)
h: Constante de Planck (6,626E-34 Js)
v: Fréquence (s-1)
Quantum: NON
+ < quantité É qu’un atome peut absorber
É ne peut ê absorbée/émise que par quanta ou multiple entier du quantum E = n(niveau)hv
+ É >, + v >, + λ <
Conception quantique de la nature de l’atome: NON
Bohr suggère É d’1 e- = quantifiée (discontinue)
Chacune valeurs: niveau d’É
Explique ainsi spectre de raies H
Constante de Rydberg (RH):
RH = 2,179E-18 J
- par convention
Selon théorie de Bohr….
e- passent 1 niveau à autre, mais peuvent pas ê entre 2
Spectre de raies:
É absorbée/émise par atome H sera diff entre état initial et final
ΔE = Ef - Ei
Formule avec constante de Rydberg:
ΔE = RH (1/ni^2 - 1/nf^2)
Lorsque e- passent niveau élevé à niveau plus bas …
libère É (ΔE) sous forme lumière donc …
ΔE = hv
Faire attention lorsque utilise formule E = hv….
E aura toujours signe +
Niveaux supérieurs à n1 =
États excités
n1 =
État fondamental
Émission de photon
ΔE neg
Absorption d’É (chaleur, décharge élec. ou photon)
ΔE pos
Exception modèle de Bohr: NON
Valide seulement pour 1 e-
Pour autres e-: modèle de Schrödinger
Modèle de Schrödinger:
Vision probabiliste de l’atome
e- « nuage » autour du noyau
Orbitale =
Volume on trouvera e-
Nombres quantiques:
n, l, m
Nb quantiques caractérisent….
orbitale: volume dans l’espace où se trouve e-
Nombre quantique principal:
n:
Entier positif
Grandeur orbitale + É e- dépendent de n
Nombre quantique secondaire:
l:
Entier allant de 0 à (n-1)
Détermine forme de orbitale
Chaque forme/valeur l: représentée par lettre
Valeur de l:
0: s
1: p
2: d
3: f
l = 0
1 forme (2 e- possibles)
l = 1
3 formes (6 e- possibles)
l = 2
5 formes (10 e- possibles)
l = 3
7 formes (14 e- possibles)
Dans TP, l =
Métaux: 1s, 2s, 3s, etc.
Métalloïdes: 3d, 4d,5d (section en bas: 4f, 5f)
Non-métaux: 2p, 3p, etc.
Nombre quantique magnétique:
m:
Entier allant de -l à l
Détermine l’orientation dans l’espace
Forme reste pareille, orientation change
4e nb quantique:
Spin:
2 valeurs: -1/2 (↓) ou + 1/2 (↑)
Engendre champ magnétique
Ensemble ils s’annulent
Chaque e- d’1 atome décrit par …
les 4 nb quantiques + JAMAIS 2 avec même 4 nb quantiques
Configuration électronique
- Comment disposés e- autour noyau
- Disposition explique plusieurs propriété atomes (réactivité, tendance à donner/recevoir e-)
ont même É déterminé par n
1.Toutes sous-couches même niveau ….
ont même É déterminé par n
Atomes à plusieurs e- plus complexes :
e- attirés par noyau, mais repoussées par autres e-
2.Niveaux É orbitales = - élevés dans atome à plusieurs e-
Charge noyau + >, attraction + >, É + <
3.Dans atome à plusieurs e-, sous-couches ont pas même É
Mais toutes orbitales d’1 même sous-couche ont même É (dégénérées)
4.Dans couches supérieures, arrive orbitale niveau + élevé est É inférieure
Soit 4s est + bas que 3d
Pour représenter distribution e- atome dans diverses orbitales ….
notation spdf
- indque pas sous-couches vides
Cases quantiques:
2 flèches par case (sens flèche indique spin e-)
1 case pour 2 e-
Règles pour comment remplir cases quantiques:
- e- occupent d’abord niveau É le + bas (ordre avec flèche)
2.Principe d’exclusion Pauli: 2 e- peuvent pas avoir 4 même nb quantique (chaque orbitale peut contenir max 2 e-, spin opposé)
3.Dans sous-couche, e- occupent d’abord orbitales vides (e- orbitales à demi-rempli ont même spin, spin parallèle car e- ont même charge électrique donc se repoussent)
Forme abrégée:
Remplace partie qui correspond au gaz rare [] le plus près inférieur + ajouter cases quantiques de ce qu’il reste à compléter pour l’élément
même chose pour notation spdf (complète notation avec ce qu’il manque)
Étapes pour donner configuration électronique:
- Déterminer nb d’e-
- Ajouter e- dans différentes sous-couches par ordre croissant niveau É
- Appliquer exclusion Pauli
- Appliquer règle Hund
Exclusion de Pauli:
2 e- peuvent pas avoir les 4 même nb quantiques
Règle de Hund:
Dans sous-couches, e- occupent d’abord orbitales vides (essaient d’être le plus loin possible les 1 des autres)
Exceptions à configuration électronique:
Cr: [Ar]4s1 3d5
Cu: [Ar]4s1 3d10
Expérimentalement, démontré que certains éléments vont promouvoir e- niveau plus bas pour emplir à moitié/compléter niveau plus élevé
Priorise ….. dans cases quantiques
doublets d’e-
Généralement quand donne configuration électronique atome…
à l’état fondamental
Configuration électronique ions:
Pour former ions (anion - ou cation +) ajoute/enlève e-
Configuration électronique anions:
Ajoute e- (non-métal + e-)
Après gain e-, même configuration électronique qu’1 gaz rare
Configuration électronique cations:
Enlève e- (métal - e-)
Après perte e-, même configuration électronique qu’1 gaz rare mais PAS TOUJOURS
Configuration électronique métaux de transitions:
Quand enlève e-, commence toujours par e- de valence (ceux du n le + >) (p avant s)
- PAS le contraire de l’ordre de remplissage
Diamagnétisme VS paramagnétisme
D: Répulsion, toujours présent dans tous atomes + tous ions, appariés, pair
P: Attraction, présent seulement dans atomes ayant e- non-appariés (tout seul dans leur case quantique), impair
Électrons de valeur VS électrons de coeur
Év: e- du + haut niveau É, e- qui réagissent quand liaison chimique se forme, les + faciles à arracher
Éc: Tous les autres e-
EX: Br: [Ar]4s2 3d10 4p5
(7 e- valence)
(35-7=28 e- coeur)
Électrons valence + coeur chez métaux transitions
Nb e- valence = au degré d’oxydation le + élevé (tableau 4.1)
Rayon atomique:
Distance entre noyau + la frontière du nuage électronique qui l’entoure
Rayon atomique dans TP:
Croissant de haut en bas
Croissant de droite à gauche
Loi de Coulomb:
Plus la charge noyau >
Plus noyau attirent e-
Plus e- près noyau
Plus rayon est petit
Qu’arrive t’il si ajoute e- entre noyau et e- valence ?
e- ajouté crée « écran » qui atténue charge + du noyau et repousse autre e-
répulsion ……. effet d’écran
Effet d’écran:
e- de coeur repoussent e- de valence
Cation est TOUJOURS + —— que l’atome dont il provient
petit
Anion est TOUJOURS + ——- que l’atome dont il provient
gros
Plus charge effective petite…
plus atome >
Énergie ionisation =
Énergie requise pour arracher e- à atome/ion
+ e- est loin noyau, + facile à arracher
contraire rayon atomique
Énergie ionisation dans TP:
Croissante de gauche à droite
Croissante de bas en haut
Orbitale pleine + —– que orbitale incomplète
stable
orbitale pleine demande + É pour arracher e-
+ loin, Éi + < car + facile arracher
Orbitale à —– est + stable
moitié pleine
besoin + É pour voler e-
Affinité électronique =
Énergie libérée lorsqu’on ajoute e- à atome/ion
+ e- loin noyau, + difficile arracher
Au sein même période, charge effective ….
augmente, plus facile attirer e-