La structure de l'atome - publié le 12/10/2010

Résumé du document

Les isotopes

I - 3 - 1 - Définition
Des isotopes d'un élément sont des atomes qui ont le même nombre de protons mais un nombre de neutrons différent, donc le nombre de masse est différent.

I - 3 - 2 - Exemples :
Isotopes de l'hydrogène
hydrogène : 1
1H : Z = 1 ; A = 1 ; N = 0
deutérium : 1
2H : Z = 1 ; A = 2 ; N = 1 (stable)
tritium : 1
3H : Z = 1 ; A = 3 ; N = 2 (radioactif) (...)

Extraits

[...] = 1 ! sous couche p ! = 2 ! sous couche d ! = 3 ! sous couche f Exemple : 2p désigne une orbitale pour laquelle n = 2 et ! = 1 (en fait nous verrons qu'il existe 3 orbitales 2p) Le nombre quantique magnétique, m définit l'orientation spatiale de l'orbitale peut prendre + 1 valeurs Exemple : 1s désigne une orbitale pour laquelle : 2p désigne trois orbitales pour lesquelles : n = 2 ; ! [...]

[...] Ex : L'arc en ciel produit par la dispersion de la lumière du soleil par les gouttes de pluie ! = SPECTRE D'EMISSION CONTINU II - 4 Spectre de l'atome d'hydrogène II - 4 - 1 Observation Lorsque un faisceau de lumière émise par des atomes d'hydrogène excités (atome soumis à une décharge électrique de forte intensité) traverse un prisme, on n'observe que quelques raies de longueur d'onde déterminée. ! = SPECTRE DE RAIES DISCONTINU λ II - 4 - 2 Interprétation L'électron gravite autour du noyau sur des niveaux d'énergie déterminés Cette énergie est quantifiée Quand un électron passe d'un niveau d'énergie supérieur à un niveau inférieur : il émet une radiation de longueur d'onde déterminée Quand un électron passe d'un niveau d'énergie inférieur à un niveau supérieur : il absorbe une radiation de longueur d'onde déterminée = EF - EI = h c/λ 6 II - 4 - 3 Étude du spectre de raies de l'atome d'hydrogène E = -13,6/n2 n=6 n=5 n=4 n=3 n=2 n = nv fondamental nv excités n = = nv ionisé Ultra violet Séries Lyman(K) Visible Infra rouge Balmer(L) Paschen(M) Brackett(N) Pfund(O) Les nvx peuvent être nommés par les lettres M . [...]

[...] et prendre la structure du gaz rare suivant Groupe n°18 : les gaz rares (nobles ou inertes) - He, Ne, Ar, Kr . - n s 2 n p6 - couche externe saturée Groupe à 12 : les métaux de transition - correspondent au remplissage de la sous couche d - peuvent perdre 1 ou plusieurs ! : Fe2+, Fe3+ IV - 3 Périodicité des propriétés atomiques IV - 3 - 1 Le rayon covalent : = de la distance entre les noyaux de 2 atomes liés par 1 liaison simple Dans 1 période : Dans 1 colonne : de G à D rayon " rayon ! [...]

[...] % f " 7 Émission : Exemple : de n = 3 à n = 2 raie α de la série de Balmer) 3 hν 2 = -13,6/22 = -1,88 eV = - -19 J λ = h = 657.10 m = 657 nm Absorption : Exemple : de n = 2 à n = hν 2 = -13,6/32 = 1,88 eV = -19 J λ = h = 657.10 m = 657 nm Variation de ν et λ dans une même série : (série de Balmer) raie limite raie Lγ raie Lβ raie Lα ! ν! λ" Variation de ν et λ entre les raies α des séries : raie Mα raie Kα raie Lα ! ν! λ" II - 5 Description quantique de l'atome d'hydrogène II - 5 - 1 Nombres quantiques L'état d'un électron dans un atome, c'est à dire : ! [...]

[...] de spins opposés Les 2 ! ont ! et m communs ; ils se différencient par s Ex : Orbitale 1s : n=1 m = 0 s = n=1 m = 0 s = Les 2 ! sont antiparallèles ou appariés Si l'orbitale ne contient qu'un électron celui-ci est dit non apparié ou célibataire Une orbitale vide est aussi appelée lacune électronique III - 2 Les atomes polyélectroniques III - 2 - 1 Principe de stabilité Règle de KLECHKOWSKI Pour l'hydrogène, l'énergie ne dépend que de n Pour les atomes poly électroniques, l'énergie dépend de n et de Il y a levée de dégénérescence L'ordre croissant des énergies des orbitales est : 1s [...]