QCM Structure de la matière. Concours CPR 2014


Fonction d'onde de l'atome d'hydrogène.
La fonction d'onde  de l'atome d'hydrogène dépend de trois nombres quantiques, n, l et ml qui la déterminent parfaitement. Les fonctions propres, qui décrivent l'unique électron de l'atome d'hydrogène, sont aussi appelées orbitales atomiques ( O A ). Selon la valeur du nombre quantique secondaire l, l'orbitale est désignée par une lettre différente ( s, p, d, f, g ).
21. Pour un même électron, le triplet possible de nombre quantique est :
l doit être compris entre 0 et n-1, bornes comprises.
 ml doit être compris entre -l et +l, bornes comprises.
n=3 ; l=0 ; ml=0. Réponse C.
22. Le nombre d'OA associées au nombre quantique principal n=3 est :
n=3 ; l = 0 ; ml=0 ;
n=3 ; l = 1 ; ml=-1 ; ml=0 ; ml=1 ;
n=3 ; l = 2 ; ml=-2 ; ml=-1 ; ml=0 ; ml=1 ; ml=2 ;
Total : 9 OA ; réponse C.

23. Répondre Vrai ou Faux pour chaque proposition.
L'orbitale correspondant au triplet ( n=3 ; l=2 ; ml=1) est 3dxy. Faux ( 3dx²-y² )
L'orbitale correspondant au triplet ( n=2 ; l=1 ; ml=0) est 2pz. Vrai.
L'orbitale correspondant au triplet ( n=1 ; l=0 ; ml=0) est 1s. Vrai.
L'orbitale correspondant au triplet ( n=4 ; l=2 ; ml=0) est 4d. Faux ( 3dxz )







Energie de l'atome - énergie d'ionisation.
On donne les différentes configurations électroniques de l'atome de nickel ( Z = 28 ).

1 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s0.
2 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p8 3d6 4s2.
3 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8 4s2.
4 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s24p2.
24.
Le classement par énergie croissante, des diverses configurations de l'atome de nickel est :  Réponse D. ( 3 ; 4 ; 1 )










Règles de Slater.
Un électron i, de nombre quantique n et l, possède 'énergie Ei(n,l) = -13,6 Zi*2 / n*2 ( en eV) avec Z* =Z-si charge nucléaire éffective et n* nombre quantique apparent,
si constante d'écran exercée par les autres électrons.
n = n* si n est inférieur ou égal à 3.
L'effet d'écran d'un électron 1s vis à vis d'un électron 1s est s1 = 0,30 et vis à vis d'un électron 2s s2 = 0,85.
25. La valeur de l'énergie E de l'atome de lithium 3Li est :
Configuration électronique de l'atome de lithium 1 s2 2s1.
Charge effective de l'électron 2s : Z* = 3-2*0,85 = 1,3.
Energie de cet électron : E1 = -13,6 *1,32 / 22 = -5,75 eV.
Charge effective de l'électron 1s : Z* = 3-0,30) = 2,7.
Energie de cet électron : E2 = -13,6 *2,72 / 12 = -99,1 eV.
  Eénergie de l'atome de lithium E = E1+2E2 = -5,75 +2*(-99,1) = -204 eV
.
Réponse B.

26. La valeur de l'énergie d'ionisation de l'atome de lithium est :
-E1 = 5,75 eV.
Réponse A.



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