CC 2014-2015

Contrôle continu L1 – SPM – Compléments scientifiques 27 novembre 2014
Durée 30 minutes
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I- Calcul d'énergie d'ionisation par le modèle de Slater
A l’aide du modèle de Slater on se propose de déterminer l’énergie de première ionisation de l’atome de
cuivre 29Cu sachant que sa valeur expérimentale est 7,73 eV.
1- Donner la configuration électronique de l’atome de cuivre et de l’ion Cu+.
2- Donner l’équation de la réaction de première ionisation de l’atome de cuivre, et définir à partir de cette
réaction l’énergie de première ionisation E.I.(1) de l’atome de cuivre.
3- En utilisant le modèle de Slater déterminer la charge effective ressentie par l’électron célibataire présent
dans l’atome de cuivre.
4- Calculer en eV l’énergie orbitalaire de l’électron célibataire de l’atome de cuivre.
5- En déduire en eV l’énergie de première ionisation de l’atome de cuivre.
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II- Géométrie moléculaire
1- Représenter les schémas de Lewis des deux formes mésomères de la molécule d'ozone O3 (cette molécule
n'est pas cyclique) sans omettre de faire figurer le cas échéant les charges formelles des atomes.
2- A quel élément du tableau périodique l'ion O+ est-il équivalent ?
3- Compléter le tableau de configuration de l'atome d'azote ci-dessous en précisant dans la dernière colonne
l'angle entre les orbitales atomiques hybrides (OAH) contenant 1 électron et la paire libre.
Élément Hybridation Configuration Nombre
d'électrons σ
Nombre
d'électrons π
Nombre de
paires libres
Angle
^
OAH−PL
N
sp3te1 te2 te3 te4
sp2tr1 tr2 tr3 pz
sp2tr1 tr2 tr3 pz
sp di1 di2 px py
sp di1 di2 px py
4- Représenter la molécule O3 pour un des mésomères représentés en 1- en vous efforçant de respecter les
angles entre les liaisons. Seules la ou les paires libres de l'atome d'oxygène central seront représentées.
Constantes d’écran exercées par l’électron j sur l’électron i et nombre quantique principal apparent n*.
i
j(1s) (2s,2p) (3s,3p) (3d) (4s,4p)
(1s) 0,3 0,85 1 1 1
(2s,2p) 0 0,35 0,85 1 1
(3s,3p) 0 0 0,35 1 0,85
(3d) 0 0 0 0,35 0,85
(4s,4p) 0 0 0 0 0,35
n1 2 3 4 5 6
n*1 2 3 3,7 4 4,2
Données : 8O, 7N
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