UE - Éléments Chimiques TD5 : Les atomes polyélectroniques

Université de Strasbourg - Année 2014-2015
Licence PC / MPA / ST / PSI
UE - Éléments Chimiques
TD5 : Les atomes polyélectroniques
Exercice 1
a) Donnez la structure électronique dans leur état fondamental des
atomes et ions suivants : N, F , S2-, Ag, Ag+, Ru, Fe2+, Fe3+, Gd3+.
b) Parmi les structures électroniques suivantes, identifiez celles qui
correspondent à un élément dans son état fondamental, celles qui
correspondent à un état excité et celles qui sont impossibles.
1s2 2s2 2p5 3s2 ; 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3f14 ; [Ar] 3d1 4s1 ; [Ar] 4s2 ; [Xe] 4f7
6s2
Exercice 2
On cherche un élément de numéro atomique inférieur à 20 possédant
un électron célibataire.
a) Quelles sont les structures électroniques et les éléments répondant à
ce critère ?
b) On sait de plus que cet électron célibataire est unique. Quelles sont
les diverses possibilités restantes ?
c) Cet élément appartient à la période de l'argon. Quelles sont les
diverses possibilités ?
d) Cet élément appartient de plus au groupe du francium (Z=87). Quel
est cet élément ?
Exercice 3
Identifier trois éléments chimiques A, B et C consécutifs dans la
troisième ligne du tableau périodique. Le tableau ci-dessous donne les
énergies d’ionisation correspondant aux 3ème(E1), 4ème(E2) et 5ème(E3)
ionisations de ces atomes. Expliquez clairement votre raisonnement.
Les énergies sont exprimées en eV.
E1 (3ème
ionisation)
28,4
33,5
30,1
Eléments
A
B
C
E2 (4ème
ionisation)
120
45,1
51,3
E3 (5ème
ionisation)
154
167
65,0
Exercice 4
1) Donner la configuration électronique de l'atome de manganèse Mn
(Z=25) à l'état fondamental.
2) Dénombrer les électrons de cœur, ainsi que les électrons de
valence. Parmi ces derniers, combien sont appariés ? Combien sont
célibataires ?
3) Calculer la charge effective Z* ressentie par les électrons de valence
du manganèse ainsi que les énergies correspondantes (en eV). On
donne :
n
n*
1
1
2
2
3
3
4
3.7
5
4
6
4.2
4) Donner les configurations électroniques des ions Mn2+ et Mn7+ à l'état
fondamental.