Examen 3 Flashcards
Qu’est-ce que la dualité de la lumière
Elle possède de nombreuses propriétés et sa nature (corpusculaire ou ondulatoire) dépend du phénomène étudié
lumière nature ondulatoire + phénomènes
la lumière voyage sous forme d’onde électromagnétique
- interférence
- diffraction
- polarisation
- diffusion
Lumière nature corpusculaire + phénomène
La lumière se comporte comme un faisceau de petits grains d’énergie sans masse, les photons
- Effet photo électrique
- corps noir
Définition + symbole + unité longueur d’onde
Distance entre les 2 sommets successifs, elle traverse 1x l’axe de propagation
lambda (λ) aka symbol vrm cool
unité: m (souvent nm)
Définition + symbole + unité fréquence
Nombre d’oscillation passant par un point donné par seconde
𝛎 ou F
Hertz (Hz) seconde ^-1
Qu’est-ce que l’amplitude
Hauteur maximale d’une onde mesurée à partir de son axe de propagation
Qu’est-ce que l’amplitude de l’onde nous donne
Son intensité
De quoi est composée un onde électromagnétique
D’un champs magnétique et électrique perpendiculaire
400 nm
violet
700 nm
rouge
Qu’est-ce que l’effet photoélectrique
Lorsque la lumière frappe certaines surfaces métalliques, celles-ci émettent des électrons
Qu’est-ce que le seuil photoélectrique
valeur de fréquence de la lumière incidente minimale pour que le matériaux émettent des électrons, donc énergie minimale que les photons doivent avoir pour fournir à l’électron la puissance nécessaire pour se séparer de l’atome
à quoi est associée l’énergie des photons
à leur nombre
De quoi dépend l’énergie des électrons émis effet photoélectrique
uniquement de la fréquence de la lumière incidence, pas de son amplitude
Pourquoi l’effet photoélectrique = théorie corpusculaire
car l’émission des électrons est immédiate (car photons = petits paquets énergie condensé). Si c’était la théorie ondulatoire, il faudrait attendre longtemps afin que l’électron reçoive assez d’énergie de l’onde pour être expulsé
Expérience Bohr raie de lumière
Il place de l’hydrogène gazeux à basse pression dans un tube à rayon cathodique + courant électrique = lumière qui une fois décomposée au prisme donne des bandes de couleur précise (spectre discontinu)
Caractéristiques spectre de raie
discontinu
spectre de raie propre à chaque élément
À quoi sont due les différents spectre de raie
Les électrons dans l’atome ne peuvent posséder que certaines valeurs permises d’énergie
quand il absorbe de l’énergie, il change d’orbitre, quand il revient il émet un photon
Principe d’incertitude d’Heisenberg
Il est impossible de connaître simultanément le moment (masse x vitesse) et la position d’une particule
Qu’est-ce que le premier nombre quantique
n
numéro de la couche quantique, niveau où se trouve l’électron
Qu’est-ce que le deuxième nombre quantique
l
sous-niveau ou couche sous-électronique
(détermine la forme de l’orbitale)
0 à n-1
Qu’est-ce que le troisième nombre quantique
m ou ml
orientation de l’orbitale
-l à l
Qu’est-ce que le quatrième nombre quantique
ms ou s
sens de rotation de l’électron sur lui-même
Quelles sont les règles de remplissage des cases quantiques
Chaque orbitale contient au max. 2 électrons de spins opposés
L’arrangement le plus stable des électrons est celui avec le plus de spins parrallèles (donc on rempli avec spin up en premier et après spin down)
Comment détermine-t-ton quels sous-niveau d’énergie (cases quantiques) doivent être rempli en premier
n + l = énergie associée au sous-niveau
On remplit les orbitales avec le plus bas niveau d’énergie en premier
si égalité = on remplit en premier le sous-niveau avec la plus petite valeur de n
Ordre des orbitales
s,p,d,f
forme orbitale s
sphère
forme orbitale p
infini
forme orbitale d
trèfle à quatre feuilles
Exemple configuration complète électronique
1S^2 2S^2 2P^4
Exemple configuration semi-abrégée électronique
1S^2 2S^2P^6
Exemple configuration abrégée électronique
(He) 2S^2P^4
Quelle est l’exception de la famille du chrome concernant les cases quantiques
Au lieu de remplir la couche 4s avec deux électrons, on commence par remplir la couche 3d avec un électron et après on ajoute le dernier sur la couche 4s
Quelle est l’exception de la famille du Cu (cases quantiques)
Au lieu de remplir la couche 4s avec deux électrons, on commence par remplir entièrement la couche 3d et après on ajoute le dernier électrons à la couche 4s
Quelles sont les caractéristiques d’une substance diamagnétique
Lorsque soumis à un champ magnétique extérieur: faiblement repoussé
configuration électronique: couche complète
Quelles sont les caractéristiques d’une substance paramagnétique
Lorsque soumis à un champ magnétique extérieur: très fortement attiré par le champ
configuration électronique: au moins un électron célibataire
Étudier tableau configuration électronique
Famille 1 et 2 (1,2…,n s)
Métaux de transitions (3,4..n d)
Famille 3 à 8 (2,3… n p)
les deux rangées en bas: 4f
Que nous permet de connaître l’état d’oxydation
Les charges prises en charges par l’atome (nécessaire pour les métaux de transitions)
Que veut dire isoélectriques
même nombre d’életrons
Ordre stabilité des orbitales
++ Orbitale remplie
orbitale à demie remplie
autres
–orbitales avec un seul électrons
Qu’est-ce qui est important dans l’ordre de vidage des électrons des métaux de transitions
On vide l’orbitale s au lieu du d même si c’est l’inverse d’habitude
Qu’est-ce que le rayon atomique
Distance entre le noyau d’un atome et la fin de son nuage électronique
Comment varie le rayon électronique au sein d’une famille et causes
haut < bas
Augmentation du nombre d’électrons (donc de couches électroniques)
Augmentation de l’effet écran
Qu’est-ce que l’effet écran
Les électrons de cœur diminuent l’attraction du noyau sur les électrons de valence
Comment varie le rayon dans une période + causes
gauche > droite Même nombre de couches électroniques effet écran identique moins de protons Force d'attraction du noyau sur les électrons périphériques + faible
Rayon ionique pour un cation
Nombre proton reste le même mais nombre électrons diminue -> noyau attire plus fortement chacun des électrons = rayon devient plus petit
Rayon ionique pour un anion
Le nombre de proton reste le même mais le nombre d’électrons augmente -> noyau attire plus difficilement chacun des électrons = noyau plus grand
Définition énergie d’ionisation + équation
Énergie minimale requise à un atome pour lui ARACHER un électron
Atome + É -> Cation + électron
Comment varie l’énergie d’ionisation dans une famille + causes
bas moins énergie < haut plus énergie
Plus d’électrons à arracher est loin du noyau, plus il est facile à arracher car il subit moins l’attraction du noyau (++ effet écran)
Comment varie l’énergie d’ionisation dans une période + causes
plus petite gauche < plus grande gauche
L’électron est plus difficile à arracher à droite car il y a plus de protons dans le noyau mais un effet d’écran constant
De plus ils sont électronégatifs à gauche
Différence première énergie d’ionisation vs les autres et cause
Toujours plus faible que les subséquentes
car dès qu’on enlève des électrons, la force attractive du noyau augmente, donc demande plus d’énergie pour enlever
Qu’est-ce que l’affinité électronique
Énergie nécessaire pour ajouter un électron à un atome
Que veut dire une énergie d’affinité électronique négative + équation
Facile pour un atome de fixer des électrons
Atome + 1 électron -> anion + É
Que veut dire une énergie d’affinité électronique positive + équation
Difficile pour un atome de fixer un électron
Atome + 1 électron + É -> anion
Comment varie l’affinité électronique au sein d’une famille + cause
haut plus facile, moins énergie, bas plus difficile, plus d’énergie
La force attractive du noyau est plus faible en bas à cause de l’effet écran, donc besoin + énergie pour fixer électron
Comment varie l’affinité électronique au sein d’une période + cause
+ difficile + énergie gauche > - énergie + facile
Il est plus facile d’ajouter un électron à droite car
- La force attractive du noyau augmente (+ protons pour même nbr couche électronique)
- l’atome veut gagner des électrons pour acquérir la symétrie sphérique gaz rare
Définition électronégativité
Capacité d’un atome à attirer les électrons d’une liaison vers lui
Comment varie l’électronégativité au sein d’une famille + cause
haut > bas
Plus facile pour un atome du haut d’attirer un électron, car la force attractive du noyau est plus grande (moins couche électronique + moins effet écran)
Comment varie l’électronégativité au sein d’une période + cause
gauche < droite
Plus facile d’ajouter un électron à gauche car
- force attractive du noyau augmente (++ protons pour même nbr couche électronique)
- atome veut gagner des électrons pour atteindre la symétrie sphérique
Qu’est-ce qu’une liaison covalente non polaire
delta électronégativité entre les deux inférieur à 0,5
donc doublet électron réparti également entre les deux atomes
Qu’est-ce qu’une liaison covalente polaire
delta électronégativité entre les deux entre 0,5 et 1,6
Les électrons de la liaison sont plus fortement attiré par l’un des deux atomes
Liaison ionique
entre deux non métaux = delta électronégativité est supérieur à 2,0
Entre un métal, et un non métal = delta É.N. entre 1,7 et 2,0
Qu’est-ce qui cause la liaison ionique
L’attraction électrostatique entre les ions
Placement des atomes dans un liaison covalente
Trop loin = ils ne s’attirent pas
Ils se rapprochent, tant que les forces d’attraction sont plus fortes que les forces de répulsion
Lorsque ces deux forces sont égales = distance optimale qui demande le moins d’énergie
Correspond à la longueur de la liaison
σ négatif
attire le plus les électrons
σ +
attire le moins les électrons
Règle structure de lewis
Atome central apparait souvent en premier dans la formule
H = toujours atome périphérique
Électronégativité atome central souvent plus faible
molécules et ions polyatomiques ont souvent une strucuture compacte et régulière
Étape détermination structure de lewis d’une molécule
- Squelette
- déterminer le nbr d’électrons de valence qui font partie de la structure (si anion on ajoute un électron, si c’est cation, le contraire)
- Liaisons simples
- placer doublet libres sur atomes périphériques
- Placer doublet libres sur atome central
- former liaison double (ex. si règle octet pas respectée)
Quelles sont les molécules ayant un déficit électronique et pourquoi
Élément 2e et 13e famille
Car n’ont pas suffisamment d’électrons pour faire 4 paires d’électrons dans liaison covalente
Quelles sont les molécules qui ont un surplus électronique et pourquoi ?
P, S, Cl, As, Se, Br, Te, I, Xe
Car, à partir de la troisième période, les atomes peuvent posséder des électrons sur leur couche 3s
Caractéristique molécules ayant un nombre impair d’électrons
Ne peuvent pas suivre la règle e l’octet
Radicaux
Très réactives
Cas d’un oxacide
le H de l’acide est tjrs lié à un oxygène
Équation charge formelle d’un atome
Nbr électrons de valence - (nbr de doublets libres + liaisons)
Dans un atome neutre la charge formelles est … et dans un ion la sommation des charges formelles ….
de 0
correspond à la charge portée par l’atome
Lorsqu’il y a plusieurs structures de Lewis possibles pour une molécule on favorise:
- Celle qui possède le minimum de charge formelle
- celle dont la charge formelle négative est portée par l’atome le plus électronégatif
- celle dont les charges formelles de signes opposés sont présentes sur des atomes adjacents
Qu’est-ce que la résonnance pour une molécule
Utilisation de deux plusieurs structures de lewis afin de représenter une molécule donnée
étudier dessin formes de résonnances
étudier dessin hybride de résonnance
petite ligne pointillée et σ -
Qu’est-ce qu’une orbitale
Zone déterminée par une fonction onde où il y a une probabilité de plus de 90 % d’y trouver des électrons à un moment précis
Métaux de transitions information importantes à savoir
Ils se remplissent dans l’ordre habituel (sauf famille Chrome et Cuivre), MAIS ils se vident dans l’ordre inhabituel (commencent par vider la 4s alors qu’ils videraient la 3d en premier habituellement)
