L'atome, composition et propriétés

Résumé du document

Cours sur l'atome. Des tableaux et schémas illustrent le cours pour une meilleure compréhension.

Extraits

[...] Mécanique quantique : On ne peut pas connaître précisément la position et la vitesse d'une particule. A l'échelle atomique, la notion de trajectoire ne peut pas exister Notion de probabilité de présence Puisqu'un électron est délocalisé comme une onde, on ne peut parler que de probabilité de la trouver en un certain endroit (probabilité de présence) Résolution de Schrödinger En 1926, Schrödinger posa la relation fondamentale de la mécanique quantique. Fonction mathématique = fonction d'onde = orbitales atomiques Chaque fonction donne la taille, la forme et l'orientation spatiale de la probabilité de présence d'un électron Chaque fonction est caractérisée par 3 nombres quantiques Les nombres quantiques l ml Le nombre quantique principal n C'est l'indice qui repère les niveaux d'énergie de l'atome. [...]

[...] Ce sont les éléments dont le niveau d est incomplètement rempli. Exemple Cu avec 29 1s²2s²2p63s²3p6 3d94s2 1s²2s²2p63s²3p6 3d104s Principe de remplissage = Règle de Hund Les électrons se placent d'abord à raison de un par orbitale et ne s'apparient en doublet que s'ils sont plus nombreux que les orbitales. Exemple 2 électrons à caser sur des Orbitales atomiques 2p électrons à caser sur des orbitales atomiques 2p 4. Notations 1ère notation 1s²2s²2p2 Exemple pour carbone Z 2ème notation 1s²2s²2p63s²3p6 3d104s24p1 3d104s24p1 Exemple pour gallium Z = Couches de valence et représentation de Lewis Pour un atome dans son état fondamental, la couche dont le nombre est le plus élevé est appelé couche externe ou couche de valence ( détermine les propriétés chimiques) Exemple chlore Z=17 1s²2s²2p63s²3p5 donc n = 3 La couche externe comporte: - 3 doublet - 1 electron célibataire Il existe des exceptions : 2léments de transition qui possèdent une sous couche incomplète dont les électrons peuvent également participer aux réactions chimiques. [...]

[...] 1u = (masse d'un atome de carbone 6C masse d'un atome de carbone 12 = 12 x 1,675 x 10-27 kg = 1,99 x 10-26 kg 1u = 1,66 x 10-27 kg Masse d'un atome de carbone 12 en unité u ? = 12u Masse d'un atome de chlore en unité u ? = 35u Remarque : masse d'un nucléon en u = 1 Masse atomique de l'élément carbone = ? M = Σ xi mi Ou xi : pourcentage massique de l'isotope i. [...]

[...] Si 2 électrons occupent la même orbitale atomique (mêmes ml, ils se distinguent par leurs valeurs de ms : - ms = 1 / 2 spin up - ms = - 1 / 2 spin down Une orbital atomique peut être représentée par une case quantique - un électron célibataire - 2 électrons appariés ou pouvant contenir : 2. Principe de stabilité = règle de Klechkowsky Un atome quelconque est dans sont état fondamentale si son énergie électronique est minimale. Pour Z 18, cette condition est remplie lorsque les électrons occupent et remplissent les niveaux d'énergie les plus bas. [...]

[...] Composition de l'atome et premiers modèles I ) Découverte des particules fondamentales 1. Bref historique Philosophes de la Grèce antique : atome particule infiniment petite, invisible et indivisible (essence de toute chose) Lavoisier, Proust, Dalton et Gay-Lussac (1789-1815) 1ère théorie atomique : - les atomes sont les particules fondamentales de la matière - les atomes s'associent en molécules : corps simple ou composés Mendeleïev (1869) classification périodique des éléments (classement des éléments chimiques par masse atomique croissante) Début du XX ième siècle : accélération prodigieuse dans le domaine atomique : découverte du noyau (Rutherford, 1911) puis du neutron (Chadwick, 1932), modèles classiques de l'atome (Bohr et Sommerfeld, 1915), bases de la théorie ondulatoire (De Broglie puis Schrödinger). [...]