Quiz: Structure électronique et spectres — 8 questions

1. Quelle caractéristique distingue l’énergie de l’électron dans un atome d’hydrogène d’une énergie classique ?

A. Elle peut prendre toutes les valeurs d’un intervalle continu

B. Elle est toujours nulle quel que soit le niveau

C. Elle dépend uniquement de la température de l’atome

D. Elle ne peut prendre que certaines valeurs discrètes

Answer: (D)

Explanation

Dans l’atome d’hydrogène, l’énergie de l’électron est quantifiée : elle ne peut prendre que des valeurs discrètes, contrairement à une énergie classique continue.

2. Quelle est l’énergie de l’électron dans l’atome d’hydrogène pour le niveau n = 2 ?

A. −3,4 eV

B. −13,6 eV

C. +3,4 eV

D. −6,8 eV

Answer: (A)

Explanation

En appliquant la relation Eₙ = −13,6/n², on obtient E₂ = −13,6/4 = −3,4 eV.

3. Que se produit-il lorsqu’un électron effectue une transition entre deux niveaux d’énergie dans un atome d’hydrogène ?

A. Un rayonnement électromagnétique est émis ou absorbé

B. La masse de l’électron devient nulle

C. Le noyau change de composition chimique

D. Le numéro atomique de l’atome est modifié

Answer: (A)

Explanation

Une transition électronique entre deux niveaux d’énergie s’accompagne de l’émission ou de l’absorption d’un rayonnement électromagnétique.

4. Quelle caractéristique définit la série de Balmer dans le spectre d’émission de l’hydrogène ?

A. Les transitions commencent toutes au niveau n = 2

B. Les transitions relient uniquement deux niveaux voisins

C. Les transitions aboutissent au niveau n = 1

D. Les transitions aboutissent au niveau n = 2

Answer: (D)

Explanation

La série de Balmer regroupe les transitions électroniques dont le niveau d’arrivée est n = 2. Elle se distingue ainsi des séries dont le niveau d’arrivée est différent.

5. Pour étudier les trois transitions les moins énergétiques de la série de Balmer, quelle démarche faut-il suivre ?

A. Repérer les transitions arrivant à n = 2, calculer leurs longueurs d’onde et identifier leur type d’onde

B. Repérer les transitions arrivant à n = 3, calculer leurs vitesses et déterminer leur période

C. Repérer les transitions partant de n = 2, calculer leurs énergies et identifier leur charge

D. Repérer les transitions arrivant à n = 1, calculer leurs fréquences et déterminer leur masse

Answer: (A)

Explanation

Il faut d’abord identifier les transitions aboutissant à n = 2, puis calculer les longueurs d’onde et associer chacune à un type d’onde électromagnétique.

6. Que décrit la configuration électronique d’un élément ?

A. La masse totale de ses neutrons et de ses protons

B. La position exacte de son noyau dans le tableau périodique

C. La répartition de ses électrons dans les couches et sous-couches

D. Le nombre de protons présents dans son noyau

Answer: (C)

Explanation

La configuration électronique décrit la répartition des électrons dans les couches et sous-couches. Le nombre de protons est, lui, donné par le numéro atomique.

7. Quelle configuration électronique correspond au brome, de numéro atomique Z = 35 ?

A. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p³

B. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁵

C. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d¹⁰ 4p⁶

D. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 4p⁶

Answer: (B)

Explanation

Le brome possède 35 électrons, répartis selon la configuration 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁵.

8. Comment peut-on déterminer la position d’un élément dans la classification périodique à partir de sa configuration électronique ?

A. En utilisant la couleur de l’élément et son état physique

B. En utilisant uniquement le nombre de neutrons et le rayon atomique

C. En utilisant uniquement sa masse et sa température de fusion

D. En utilisant sa configuration électronique, sa période et son groupe

Answer: (D)

Explanation

La position d’un élément peut être déterminée à partir de sa configuration électronique, ainsi que de sa période et de son groupe.