Atomes : nombres quantiques et configurations électroniques QCM Petits exercices Exercice 1 : vrai ou faux ? Soit un atome inconnu, X On considère un
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Corrigé exercice 4 NOMBRES QUANTIQUES 1) 2,2,2, + est impossible car on aurait ℓ= =2, or le nombre quantique azimutal doit vérifier 0≤ℓ≤ −1
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Exercices Corrigés Corrigé de Série n°1 : Exercices d'atomistique Données 1- Quels sont les nombres quantiques qui peuvent être associés à cet électron ?
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Exercice 1 : Au sujet des nombres quantiq 1) Il faut 3 nombres quantiques pour décrir 2) n: nombre quantique principal Il désigne l: nombre quantique
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13) Déterminer les quadruplets de nombres quantiques des 4 électrons de l' atome de béryllium On peut associer (cf le rappel du corrigé de la question 6)) :
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extenso les corrigés des exercices et probl`emes proposés `a la fin de chaque 1 2 Détermination du nombre d'Avogadro N `a l'aide du mouvement brownien
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Exercices : atomes et molécules PCSI lycée J .Dautet D.L Page 1 sur 4 Chapitre 1 Atomes : nombres quantiques et configurations électroniques QCM & Petits exercices Exercice 1 : vrai ou faux ? Soitunatomeinconnu,X.Onconsidèreunélectrondecetatome,dansunétatquantiquedéfiniparlesnombresn=4etml=2.Lesaffirmationssuivantessont-ellesvraies?Justifiervosréponses.a) Cetélectronpeutsetrouverdansuneorbitaled.VRAI.C'estpossiblecaruneorbitale"d»estuneorbitalepourlaquellelenombrequantiquesecondairelvaut2.CettevaleurestcohérenteaveclavaleurdenETaveclavaleurdeml,quivaut2ici.b) Cetélectronsetrouvenécessairementdansuneorbitaled.FAUX.Ilpeuts'agirdetouteorbitalepourlaquellen!3.c) Cetélectronpeutsetrouverdansunedestroisorbitales4p.FAUX.Eneffet,sic'estuneorbitale"p»,alorsobligatoirementl=1,cequipossibleMAISdanscecas,onnepourraitpasavoirml=4.d) Cetélectronpeutfairepartied'uneconfigurationexcitéedeX.VRAI.Pourquoipas.e) Cetélectronpeutprésenterunnombrequantiquedespinms=-½.VRAI.Cenombredespinpeutvaloir½ou-½etn'arienàvoiraveclesvaleursden,louml.
Exercices : atomes et molécules PCSI lycée J .Dautet D.L Page 2 sur 4 f) Cetélectronpeutposséderunnombrequantiquesecondairel=5.FAUX.Carnestobligatoirementpluspetitouégalà3. Exercice 2 : états quantiques permis et interdits Parmilesensemblesdenombresquantiquessuivants,préciserceuxquicorrespondentàdesétats"interdits»;lecaséchéant,précisercequinevapas.¨ n = 2 l = 1 ml = - 1 n = 1 l = 1 ml = 0 l=0carl Exercices : atomes et molécules PCSI lycée J .Dautet D.L Page 3 sur 4 Pourunélectrond,l=2etdoncmlpeutprendrelavaleurmaximaleml=2.d-Sil=2,lasous-couchecorrespondantepeutrecevoirauplus10électronsvrai:faux:¨l=2:ilya5orbitalesatomiquespourlasous-couchecorrespondante;chaqueOApeutrecevoir2,doncl'affirmationestvraie.e-Lenombrend'unélectrond'unesous-couchefpeutêtreégalà3vrai:¨faux:souscouchefdoncl=3doncnécessairement:n!4.Exercice 7 : principe d'exclusion de Pauli Parmilesconfigurationsélectroniquessuivantes,quellessontcellesquisontexcluesparcequ'ellesnerespectentpasleprinciped'exclusiondePauli?ConfigurationélectroniquePossibleExclue!Justification1s22s22p72p6max.1s22s22p63s23p61s22s22p63s23p64s23d123d10max.1s22s23s33s2max.Exercice 8 : états quantiques Pourunatome,lasériedesnombresquantiquesn=3;l=1;ml=1...a)...décritunélectrondansuneorbitaleatomique3d?NONcarsil=1:électron"p»b)...décri tunélectrondansune orbitaleatomiq ue3p?OUIcarsi l=1:électron"p»etml=-1possiblec)...peuts'appliquerà4électrons?NONcarsionconnaîtletriplet,seul2électronspeuventêtredécritparluietalorsilsserontdansdeuxétatsdespinopposés. Exercice 9 : choix multiples Parmilesensemblessuivants{n;l;ml;ms},lesquelspeuventdécrireunélectrondansunatome?Donneralorslesymbole(ns,np,...)del'OAdanslaquellesetrouvecetélectron.a) {2;2;1;+1/2}:NONcarl Exercices : atomes et molécules PCSI lycée J .Dautet D.L Page 4 sur 4 Exercice 10 : Configurations électroniques de l'élément de carbone Voici8configurationsdel'élémentcarbone(vouslirezlesnotations2px,2pyet2pzcommedécrivantlesOA2p-1,2p0et2p1).Ilyaparmicelles-ci:• 2configurationsquipeuventdécriretouteslesdeuxl'atomedecarbonedanssonétatfondamental:b)etg)carlarègledeHundestvérifiéeetilyadonc3possibilitésd'occupationdes3OA2ppar2électrons(2sontdoncdécritesici).• 1configurationdel'atomedecarbonequiestinterdite;c'estlad)carles2électrons2sontles4mêmesnombresquantiquesetçac'estimpossibled'aprèslePrinciped'exclusiondePauli.• 3configurationsquireprésententdesétatsexcitésdel'atomedecarbone;cesontlesconfigurationsa);ete).• 1configurationdel'ionC+,vouspréciserezsic'estuneconfigurationfondamentaleouexcitée;c'estlaf)carilya5électronsautotal.• 1configurationdel'ionC-,vouspréciserezsic'estuneconfigurationfondamentaleouexcitée;c'estlac)carilya7électronsautotal.