École Supérieure en Sciences Appliquées - Tlemcen Le 12 / 12 / 2017 Corrigé du Test n° 2 de Chimie 1 – Section : A (Durée : 30 minutes)
Exercice1 (6 points)
1. Calculer la longueur d’onde qui accompagne un proton accéléré par une différence de potentiel de 640 Volts.
Données: Constante de Planck : h = 6,62×10-34 J.s ; masse du proton: mp = 1,6726×10-27 kg Charge du proton : e = 1,6×10-19 C
La longueur d’onde d’après la relation de De Broglie : = h/mv……….1 point Calcul de la vitesse : mv2/2 =eU ………1 point v = (2eU/m)1/2 = 3,5×105 m/s………1 point
= 1,13×10-12 m………1 point 2. Comparer cette longueur d’onde avec la taille du proton qui est d’environ 0,8×10-15m et
conclure.
Cette longueur d’onde est plus grande que la taille du proton, le caractère ondulatoire est donc bien présent à l’échelle microscopique...2 points Exercice 2 (8 points)
On considère une sous couche électronique notée 3d.
1. Indiquer les nombres quantiques n et l de cette sous couche.
n = 3 et l = 2 ………2×0,5 point 2. Combien d’orbitales atomiques peut-elle renfermer ? Préciser leurs nombres quantiques
magnétiques.
l = 2 (2l + 1) = 5 orbitales atomiques………...0,75 point ml = -2 ; -1 ; 0 ; +1 ; +2 ………1,25 point 3. À l’aide des cases quantiques, donner la répartition de 5 électrons au sein de cette sous
couche (3d5).
..………..……….1 point 4. À quelle règle de remplissage électronique obéit cette répartition?
La règle de Hund ou maximum de multiplicité………...1 point 5. Combien ya-t-il alors d’électrons célibataires dans cette répartition ?
5 électrons célibataires………..0,5 point 6. Quelle est le nombre maximum d’électrons que peut recevoir la sous couche 3d ?
2(2l + 1) = 10 électrons au maximum………..0,5 point 7. La sous couche 2d peut-elle exister ? Justifier.
Sous couche 2d n = 2 et l = 2 ………..2×0,5 point Cette sous couche ne peut pas exister………..0,5 point car l doit être strictement inférieur à n………0,5 point Exercice 3 (6 points)
1. Écrire la structure électronique du chrome (24Cr).
1s22s22p63s23p64s13d5 ou bien [18Ar] 4s13d5 ……….2 points 2. Préciser la période et le groupe de cet élément.
Période : 4 ; groupe : VIB ………..2×1 point 3. Cet élément est-il diamagnétique ou paramagnétique ? Justifier.
Cet élément est paramagnétique car il contient des électrons célibataires…………2×1 point
