Chapitre 7-Données essentielles sur la structure de l`atome LES

Chapitre 7-Données essentielles sur la structure de l’atome
LES SAVOIR-FAIRE DU CHAPITRE- AUTOEVALUATION-CORRIGE
Enoncés et compétences évaluées
1-Transitions électroniques
 Passage de l’état fondamental à l’état n=3
 Passage de n=3 à n=
 Passage de l’état n=3 à n=2 : détermination de la fréquence de la radiation émise (il s’agit
d’une désexcitation partielle car retour vers le niveau fondamental avec émission d’un
rayonnement)
On passe d’abord en Joules (sachant que 1eV= 1,6.10-19J) pour calculer la fréquence
Cette radiation se trouve dans le domaine du visible.
Capacité 1-Savoir déterminer la longueur d’onde d’une radiation émise ou absorbée à
partir de la valeur de la transition énergétique mise en jeu, et inversement
O
N
2-Triplet n,l,ml ou orbitale atomique : cas où n=4
Préciser les divers triplets susceptibles de décrire le comportement de l’électron si n=4
n=4 donc 0    et pour chaque valeurs de       donc :
        triplet (4,0,0) correspond à l’orbitale 4s (sous couche 4s)
       ,-1 triplets : (4,1,1), (4,1,0), (4,1,-1) ; orbitales 4p+1, 4p0, 4p-1 (Sous
couche 4p)
        triplets (4,2,+2),(4,2,+1), (4,2,0), (4,2,-1), (4,2,-2) ; qui
correspondent aux orbitales 4d2, 4d1,4d0,4d-1,4d-2. (sous couche 4d)
        triplets (4,3,+3),(4,3,+2),(4,3,+1),(4,3,0),
(4,3,-1),(4,3,-2), (4,3,-3) ; orbitales : 4f3,4f2,4f1,4f0,4f-1,4f-2,4f-3 (sous couche 4f)
Capacité 2-Savoir décrire un électron par son triplet n, l,ml
O
N
3- Configurations électroniques des atomes
On applique pour cela les règles de remplissage des couches électroniques (les principes
d’élaboration des configurations électroniques)
Rappel :

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Principe d’exclusion de Pauli : il est impossible que deux électrons d’un même atome possèdent
quatre nombres quantiques identiques ; donc une orbitale atomique ne peut contenir au
maximum que deux électrons.
Règle de Klechkowski :cette règle établit l’ordre énergétique de niveaux quelconques. En,l est une
fonction croissante de , et pour deux valeurs semblables de  , une fonction croissante de
n.
Règles de Hund :Les électrons sont disposés dans l’ordre des énergies croissantes et, pour des
niveaux d’énergie dégénérés, en occupent le maximum avec des électrons de spin parallèles.
Application :
 2He 1s2
 8O
Configuration électronique : 1s2 2s2 2p4
l’oxygène a 2 électrons de cœur (en gris) et 6 électrons de valence (en jaune)
en représentation de Lewis : l’atome d’oxygène comporte deux doublets et deux points.
 17Cl
Configuration électronique : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 soit [10Ne]3s23p5
Le chlore a 10 électrons de cœur (configuration du néon) et 7 électrons de valence (en
jaune).
En représentation de Lewis, l’atome de chlore comporte trois doublets et un point.
 21Sc
Configuration électronique: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 4s2 soit [18Ar]3d14s2
Le scandium a 18 électrons de cœur (configuration de l’argon) et 3 électrons de valence.
Remarque : l’électron 3d est plus fortement lié au noyau que les électrons 4s.
 26Fe
Configuration électronique : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 soit [18Ar]3d6 4s2
Le fer a 18 électrons de coeur (configuration de l’argon) et 8 électrons de valence.
 24Cr
Configuration électronique : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2 (au lieu de : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s2) soit
[18Ar]3d5 4s1

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Remarque : le chrome présente une irrégularité (un effet quantique de spin maximal (spins
parallèles) qui confère une stabilité énergétique.
 47Ag
Configuration électronique : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s1 (au lieu de 4d9 5s2)
Remarque: l’argent présente une irrégularité (sous couche d saturée plus stable)
Capacité 3-Savoir établir la configuration électronique d’un atome dans son état
fondamental.
O
N