NOM (en majuscules) PRENOM (en majuscules) GROUPE DE TD

NOM (en majuscules) PRENOM (en majuscules) GROUPE DE TD
UJF - DLST - UE CHI110 - 2008/09 - CONTROLE CONTINU - test d’octobre 2008
La durée de l’épreuve est de 1h. Les documents personnels ne sont pas autorisés. Une calculatrice personnelle
est demandée. Les réponses sont à donner directement sur le sujet, dont les 3 pages doivent être rendues.
1. Etude d’une structure cristalline : le bromure de césium CsBr. (7 points)
Le bromure de césium CsBr cristallise dans le système CsCl. Sa masse volumique à 20°C est
ρ = 4,44 g.cm-3. La
structure cristalline est décrite dans le cadre d’un modèle où les ions sont assimilés à des sphères rigides et la
cohésion du cristal est traduite entre deux plus proches voisins anion et cation. On prendra pour les masses
atomiques molaires du césium et du brome les valeurs moyennes : M(Cs) = 132,91 g. mol-1 et M(Br) = 79,91 g.
mol-1. Nombre d’Avogadro : NA = 6,03.1023 mol-1.
1.a. Décrire une maille cubique de ce réseau à l’aide d’une phrase. (1 point)
1.b. Faire un dessin de cette maille. (1 point)
1.c. Donner le nombre d’ions césium Cs+ et le nombre d’ions bromure Br- par maille. (1 point)

1.d. Préciser la coordinence de chaque ion. (1 point)
1.e. Calculer l’arête a de la maille cubique. (2 points)
1.f. Donner la distance d entre deux plus proches voisins. (1 point)
2. Structure de l’atome et du noyau. (3,5 points)
2.a. Un atome de l’isotope 35Cl du chlore (Z = 17) possède quels nombres de protons, neutrons et électrons ? (1
point)
 A - 17 protons 18 neutrons 18 électrons
 B - 17 protons 18 neutrons 17 électrons
 C - 18 protons 35 neutrons 17 électrons
 D - 35 protons 18 neutrons 35 électrons
2.b. L’ion zinc(II) issu d’un atome de zinc (Z = 30) par une oxydation à deux électrons possède quels nombres de
protons et électrons ? (1 point)
 A - 30 protons 30 électrons
 B - 28 protons 28 électrons
 C - 30 protons 28 électrons
 D - 18 protons 20 électrons

2.c. Les isotopes 35Cl et 37Cl du chlore (Z = 17) ont respectivement pour masses atomiques 34,968852 et
36,965903 et pour abondances 75,77% et 24,23%. Quelle est la masse moyenne du chlore ? (1,5 points)
 A - 35,995114
 B - 36,482018
 C - 35,452738
 D - 34,968852
3. Modèle de l’atome d’hydrogène. (9,5 points)
En désigne l’énergie de l’électron de l’atome d’hydrogène dans un état caractérisé par le nombre quantique
principal n. E1 = -13,6 eV. Constante de Planck h = 6,62.10-34 J.s. Célérité de la lumière c = 3.108 m.s-1.
3.a. L’énergie de l’électron de l’atome H : (1 point)
 A - ne dépend que du nombre quantique principal n
 B - varie dans une couche avec la valeur du nombre quantique azimutal l
 C - est la même pour toutes les sous-couches de même nombre quantique azimutal l
3.b. Une raie du spectre atomique d’émission correspond à : (1 point)
 A - une transition entre deux niveaux électroniques
 B - un ensemble de transitions vers un même niveau final
 C - une transition d’un niveau excité vers le niveau fondamental
3.c. La valeur E = -1,51 eV est celle du niveau caractérisé par : (1,5 points)
 A - n = 2
 B - n = 3
 C - n = 4
3.d. La longueur d’onde λ caractérisant une transition du niveau n = 3 vers le niveau n = 2 est : (2 points)
 A - 657 μm
 B - 5475 nm
 C - 657 nm
3.e. Parmi les fonctions ψ suivantes, indiquer lesquelles sont des OA possibles pour l’atome H : (a) ψ4,2,0 ; (b)
ψ3,2,-1 ; (c) ψ3,0,0 ; (d) ψ2,1,-2 ; (e) ψ2,2,-1. (1 point)
 A - (a), (d) et (e)
 B - (a), (b) et (c)
 C - (c), (d) et (e)
3.f. Quel est l’ion hydrogénoïde issu d’un atome de lithium (Z = 3) ? (1 point)
 A - Li+
 B - Li2+
 C - Li3+
3.g. L’énergie du niveau n = 3 pour cet ion hydrogénoïde est : (2 points)
 A - -1,51 eV
 B - -13,6 eV
 C - -4,53 eV