TD1-Mine-Corrections

Corrections -L2-ENSI-CONCOURS-2009
TD 1 : Structure atomique. Configuration électronique des atomes et des ions.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------I. Vrai ou Faux ?
1) L’atome est constitué de deux particules subatomiques, protons et neutrons.Non
2) Les électrons se trouvent sur les orbites autour de l’atome. Oui
3) Il existe quatre nombres quantiques : nombre quantique principale, nombre quantique
secondaire (azimutale), nombre quantique magnétique et nombre quantique magnétique de
spin. Oui
4) Principe de Pauli : dans un édifice, 2 électrons ne peuvent avoir leur 4 nombres quantiques
identiques. Oui
5) Une orbitale atomique ne contient au maximum qu’un électron. Non, 2é
6) Trois orbitales p ne contiennent au maximum que trois électrons. Non 6é
7) Les orbitales de type s sont de symétrie sphérique. Oui
8) Un atome excité est un atome qui a perdu un électron. Non, c’est un atome ionisé.
9) Dans les atomes poly électroniques, le remplissage des orbitales se fait par valeurs
croissantes de n. Non, n+l (Regle de Klechkowskii)
10) Lorsque deux électrons doivent être placés dans deux orbitales atomiques dégénérées, la
situation le plus stable correspond à l’occupation d’une seule orbitale par les deux électrons.
Non, par l’occupation de deux orbitales.
11) Un atome ayan un nombre pair d’électrons est nécessairement diamagnétique. Non
12) Un atome ayant un nombre impair d’électrons est nécessairement paramagnétique. Oui
13) La configuration électronique de valence donne les occupations électroniques des
orbitales les plus externes. Oui
II. Donner les configurations électroniques des atomes 5B, 6C, 7N, 8O. Représenter les
électrons sur les niveaux énergétiques (sur les orbitales).
5
B: 1s22s2p1
8
O: 1s22s2p4
7
O: 1s22s2p3
6
O: 1s22s2p2
III. Donner les configurations électroniques complètes des atomes suivantes : 19K, 40Zr, 71Lu,
24
Cr, 29Cu.
19
K: 1s22s2p63s23p64s
29
Cu: 1s22s2p63s23p64s13d10
24
Cr: 1s22s2p63s23p64s13d5
71
Lu: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d1
40
Cs: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d2
IV. Donner la configuration électronique fondamentale du S (Z=16) et S2-. S :
1s22s2p63s23p4 ; S2- : 1s22s2p63s23p6
V. Préciser les configurations électroniques des atomes et des ions suivantes : Ni
(…4S23d8), Ni2+(…3d8), Ag (..5s14d10), Ag+(..4d10), Zn (..4s23d10), Zn2+(..3d10),
Ti(…4s23d2), Pd (…5s04d10).
VI. Compléter le tableau suivant pour n=1-4 :
n
l
Nome de
sous-couche
ml
Nombre d’o.a.
1
0
1s
0
1 (s)
2
0
1
2s
2p
0
-1, 0, 1
1 (s)
3 (px, py, pz)
3
0
1
2
3s
3p
3d
0
-1, 0, 1
-2, -1, 0, 1, 2
1 (s)
3 (px, py, pz)
5 (dxy, dxz, dyz, dx2-y2, dz2)
4..
0
1
2
3
4s
4p
4d
4f
0
-1, 0, 1
-2, -1, 0, 1, 2
-3,-2, -1, 0, 1, 2,3
1 (s)
3 (px, py, pz)
5 (dxy, dxz, dyz, dx2-y2, dz2)
7f