La Structure de l’atome

Question 1

Une molécule

Answer 1

une unité formée d’au moins 2 atomes unis par des liaisons covalentes selon un arrangement donné

Question 2

L’élément

Answer 2

une substance qu’on ne peut séparer en des substances plus simples via des réactions chimiques. A l’échelle microscopique, il est constitué d’atomes d’un seul type

Question 3

Le composé

Answer 3

une substance formée d’atomes appartenant à au moins 2 types d’éléments différents

Question 4

Toute matière dont la composition et les propriétés sont variables d’un échantillon à l’autre (proportions variables) est appelée

Answer 4

un mélange

Question 5

les mélanges homogènes

Answer 5

on ne distingue pas les différents composants du mélange, on dit que les phases sont miscibles, ex : de l’eau avec du sirop

Question 6

les mélanges hétérogènes

Answer 6

on peut distinguer à l’œil nu les différents composants du mélange : ex de l’eau boueuse

Question 7

La matière est divisible (ex : bâton de bois cassé en 2) mais elle connaît une limite de division qu’on appelle

Answer 7

discontinuité de la matière

Question 8

La notion d’atome, apparaît en

Answer 8

entre le 18 et le 19ème siècle, fondation moderne de la matière : Lavoisier, Proust, Dalton.

Question 9

Chaque atome d’un élément dont le nom est symbolisé par E est constitué

Answer 9

d’un noyau renfermant Z proton(s) de charge(s) positive(s) et N neutrons, de charge(s) nulle(s)

Question 10

Lorsque l’atome est neutre

Answer 10

le nombre de charge positive est égal au nombre de charges négative c’est-à-dire l’atome compte Z électron(s)

Question 11

Si on enlève n électron(s) à l’atome, il devient

Answer 11

un cation, de charge globale positive (on aura alors Z – n e-)

Question 12

si on ajoute n électron(s) à l’atome, il devient

Answer 12

un anion, de charge globale négative (on aura alors Z + n e-)

Question 13

Un élément correspond

Answer 13

à l’ensemble des atomes ou des ions ayant le même numéro atomique Z (ex: Fe, Fe2+, Fe3+)

Question 14

nucléide

Answer 14

l’ensemble des atomes dont les noyaux contiennent le même nombre de protons (Z) et le même nombre de neutrons (N)

Question 15

isotope

Answer 15

se défini par Z, mais N est différent et par conséquent A également.

Question 16

A=

Answer 16

Z+N, A est appelé le nombre de masse car le poids des électrons par rapport au poids des nucléons (protons et neutrons dans le noyau) est négligeable. L’écriture conventionnelle est : AZE

Question 17

l’électron (charge élémentaire) a une masse de ……. et une charge de ……

Answer 17

masse de 9,110 . 10-31 kg et une charge e = - 1,60219 . 10-19 C (Coulomb

Question 18

Le neutron a une masse égale à …… et une charge …..

Answer 18

Le neutron a une masse égale à 1,6747 . 10-27 kg et une charge e = 0 C (Coulomb

Question 19

Le proton a une masse de …. et une charge …..

Answer 19

Le proton a une masse de 1,6724 . 10-27 kg et une charge : e = + 1,60219.10-19 C (Coulomb

Question 20

lorsque la matière est excitée, elle

Answer 20

émet de la lumière

Question 21

L’émission de lumière par les atomes ne se fait jamais selon un spectre continu. On parle de

Answer 21

spectres de raies (caractéristiques d’un élément). Cette émission discontinue vient du fait que les atomes possèdent des niveaux d’énergie parfaitement définis

Question 22

la relation l’énergie E et la longueur d’onde λ qui montre que ces 2 valeurs évoluent en sens opposé,On écrit : E =….

Answer 22

E = hν = hc/ λ. Avec : E l’énergie en Joules, h la constante de Planck = 6,63.10-34 J.s, ν la fréquence (Hertz ou s-1) de l’onde, O la longueur d’onde en m, et c la vitesse de la lumière dans le vide = 2,99.108 ms-1

Question 23

hydrogénoïdes

Answer 23

tout atome autre que H possédant un seul électron (ex : He+, Li2+….

Question 24

Les niveaux d’énergies de tous les atomes sont parfaitement définis (quantifiés). Il existe deux types de transitions d’énergie

Answer 24

l’excitation appelée aussi absorption qui fait passer d’un niveau inférieur à un niveau supérieur (sachant que l’apport d’énergie sur l’atome que l’on va exciter doit être égale exactement à la différence entre deux niveaux)

Question 25

désexcitation (appelée aussi émission)

Answer 25

la matière cherchera à revenir à un état plus stable, donc, un niveau d’énergie plus bas (plus négatif)

Question 26

Cette variation d’énergie (absorption ou émission) s’écrit pour pour l’atome d’hydrogène/hydrogénoïdes : ΔE =…

Answer 26

ΔE = - 13,6 .Z2 ( 1 - 1 ) eV avec n1 et n2 niveaux de départs et n12 n22 d’arrivée

Question 27

La théorie quantique pose les postulats suivants

Answer 27

l’atome possède une énergie quantifiée et négative. D’autre part, chaque électron est dans un état particulier dit stationnaire (pas de rayonnement d’énergie) et on caractérise l’état de l’électron grâce à 4 nombres quantiques : n, l, m, s. Ainsi, tout ce qu’on peut connaître de chaque électron est relié à n, l, m, s.

Question 28

n

Answer 28

nombre quantique principal entier positif non nul est la couche (période/ligne) (n=1 couche K, n=2 couche L, n=3 couche M…)

Question 29

l

Answer 29

nombre quantique secondaire : 0 d l d n-1 c’est la sous-couche, entier positif. Si l=0 alors on est sur une sous-couche s, l=1 sous couche p, l= 2 sous couche d et l=3 sous couche f (suffisant pour le niveau de ce cours).

Question 30

m

Answer 30

nombre quantique magnétique donne le nombre de cases quantiques encore appelées orbitales (à peu près la trajectoire de l’électron autour du noyau) : -l d m d +l entier. Si l=0 alors m=0 donc 1 seule case s, si l=2 on aura m=-1, 0 ou +1 donc 3 cases… s nombre quantique de spin : +1/2 ou – 1/2

Question 31

les électrons sont rangés en groupes dans l’ordre des « n » croissants :

Answer 31

(1s) (2s2p) (3s3p) (3d)

4s4p) (4d) (4f) (5s,5p

Question 32

un électron ne s’écrante pas lui-même

Answer 32

chaque électron d’un même groupe « écrante » 0,35 ses voisins x un électron 1s écrante 0,31 pour l’autre électron 1s

Question 33

pour des électrons (ns,np) chaque électron d’un groupe (n -1) écrante

Answer 33

0.85

Question 34

pour des électrons nd chaque électron d’un groupe précédent écrante 1 x chaque électron d’un groupe profond écrante

Answer 34

1

Question 35

chaque électron d’un groupe suivant écrante

Answer 35

0 (électron supposé plus externe et effet d’écran nul)

Question 36

Pour Na on a : Z = 11 donc la configuration s’écrira 1s2, 2s2, 2p6, 3s1 Donc électron de valence =

Answer 36

électron 3s