Document de cours Chapitre 1

PCSI Brizeux Chapitre 1_Doc élèves Altmayer-‐Henzien 2014-‐2015 CHAPITRE 1 : CONFIGURATION ÉLECTRONIQUE D'UN ATOME DANS SON ÉTAT FONDAMENTAL Document 1 : Isotopes et abondances naturelles isotopiques Elément Z Hydrogène 1 234U Abondance naturelle 99,99% 0,01% 98,9% 1,1% Traces 99,76% 0,038% 0,20% 0,0056% 235U 0,720% 238U 99,2745% Isotopes 1H 2H 12C Carbone 6 13C 14C 16O Oxygène 8 17O 18O Uranium 92 Commentaire Appelé deutérium (parfois noté D) Utile pour la RMN du carbone Radioactif. Utilisé pour la datation de la matière organique Utilisable en RMN Utilisé en imagerie médicale Radioactif Radioactif. Utilisé dans les réacteurs nucléaires. On augmente sa proportion dans l’uranium enrichi Radioactif Document 2 : Exemple de spectre de masse de l'élément chlore Document 3 : Diagramme de Segrè Document 4 : Spectres d'émission (en haut) et d'absorption (en bas) du sodium PCSI Brizeux Chapitre 1_Doc élèves Altmayer-‐Henzien 2014-‐2015 Document 5 : Spectroscopie d'absorption Document 6 : Domaines électromagnétiques Compléter le tableau suivant : domaine λ énergie (eV) fréquence (Hz) transition spectroscopie 0,3 -‐ 0,8 μm 1-‐10 1014-‐1015 électronique UV-‐visible μm 0,1-‐1 1013-‐1014 vibrationnelle Infrarouge m 10−6 108 magnétique RMN 0,25
absorbance A
0,2
0,15
0,1
0,05
0
400
425
450
475
500
525
550
575
600
longueur d'onde λ (nm)
Document 8 : Répartition des OA Couche
Souscouche
l=2
d
n=3
l =1
p
l=0
s
Orbitales
ml
−2
−1
0
−1
0
1
−1
l=0
s
0
l=0
s
0
2
3d
3p
3s
0
l =1
p
1
0
1
2p
n=2
n =1
2s
1s
Nomenclature
PCSI Brizeux Chapitre 1_Doc élèves Altmayer-‐Henzien 2014-‐2015 Document 7 : Exemples de représentations d'OA Document 9 : Exemple de mise en évidence expérimentale du spin de l'électron La transition associée à la désexcitation d'un électron 3p vers un niveau 3s (raie D) correspond en réalité à deux désexcitations d'énergies voisines (λ = 589,0 nm et λ = 589,6 nm). Ce dédoublement de certaines raies d'émission témoigne du dédoublement de niveaux d'énergie dans l'atome (c'est la structure fine de l'atome). Spectre d'émission du sodium Zoom vers 589 nm Document 10 : Diagramme énergétique des OA de l'hydrogène Document 11 : Lien avec le spectre d'émission de l'hydrogène : PCSI Brizeux Chapitre 1_Doc élèves Altmayer-‐Henzien 2014-‐2015 Document 12 : Diagramme énergétique des OA d'un atome polyélectronique Document 13 : Moyen mnémotechnique pour la règle de Klechkowski n
7
7s
7p
7d
...
...
6
6s
6p
6d
6f
...
5
5s
5p
5d
5f
5g
4
4s
4p
4d
4f
3
3s
3p
3d
2
2s
2p
1
1s
l
0
1
2
3
4

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