TD CH1 – Structure électronique des atomes D.Malka – MPSI 2014-2015 – Lycée Saint-Exupéry CH1 – Une raie de l’hydrogène CH4 – Caractère réducteur du Lithium L’énergie du niveau électronique fondamental de l’atome d’hydrogène est E1 = −13, 6 eV et celle de son troisième niveau excité est E4 = −0, 85 eV . Données : – 1 eV = 1, 602.10−19 J – Constante de Planck : h = 6, 626.10−34 J.s – Célérité de la lumière : c = 3, 00.108 m.s−1 1.1 Ecrire la configuration électronique du lithium dans son état fondamental. 1.2 A quel ion stable peut conduire le lithium ? 1.3 Justifier le caractère fortement réducteur du lithium. 2. La combustion du lithium dans le dioxygène donne de l’oxyde de lithium. 1. Calculer la longueur d’onde de la radiation associée à la désexcitation de l’atome de son troisième niveau excité vers son niveau fondamental. 2. A quel domaine du spectre électromagnétique ce rayonnement appartientil ? 2.1 Donner la formule brute de l’oxyde de lithium est donner sa réaction de formation. 2.2 Cet oxyde possède-t-il un caractère ionique ou covalent ? Justifier. 3. Le lithium réagit avec le diazote gazeux pour conduire au nitrite de lithium, contenant l’ion N i3− . Donner la formule brute du nitrure de lithium et écrire l’équation de sa formation. CH2 – Configurations électroniques Donner les configurations électroniques des atomes 7 N , 1. Le lithium possède un caractère fortement réducteur. 15 P , 30 Zn et 53 I. CH3 – Cations des éléments de transition 4. A quelle famille le lithium appartient-il ? Donner deux autres membres de cette famille. Justifier par la donnée de leur configuration électronique dans leur état fondamental. Les éléments de transitions jouent un rôle important dans la composition des roches lunaires, dans lesquels on rencontre, notamment, les ions fer F e2+ , F e3+ et titane T i3+ , T i4+ . 5. L’énergie d’ionisation, c’est-à-dire l’énergie qu’il faut fournir pour arracher l’électron le plus éloigné du noyau, du Lithium est nettement plus élevé que celle du Césium (Z = 55). Pourquoi ? Données : ZT i = 22, ZF e = 26. 1. Le fer et le titane sont-ils des métaux ? 2. Ecrire la configuration électronique des ions considérés. 3. Lequel des ions F e2+ et F e3+ possède la configuration électronique la plus stable dans son état fondamental. 4. Même question pour les ions T i3+ , T i4+ . http://www.mpsi-lycee-saint-exupery.fr 1