TD 4 : Les électrons dans l'atome (suite)

TD 6 : Les électrons dans l'atome (suite)


Exercice 1 : Effet d'écran


On appelle charge nucléaire effective Z* la charge d'un noyau fictif qui
exercerait sur un électron, en l'absence des autres, la même influence que
l'ensemble « noyau réel + autres électrons ». Dans un atome, Z* varie en
fonction de l'électron considéré.

1. Ecrire la configuration électronique de l'oxygène ainsi que
celle du zinc.


2. Calculer la charge nucléaire effective
-pour un électron externe s ou p de l'oxygène
-pour un électron 4s du zinc
-pour un électron 3d du zinc.

Récapitulatif des règles de Slater permettant de calculer la charge
nucléaire effective exercée sur un électron en particulier :

|Groupe |Contribution des autres électrons |
|d'origine | |
|de | |
|l'électron| |
|considéré | |
| |Electrons |Electron|Autres électrons de la |Electrons |
| |des couches |s de la |couche n |des couches |
| |n-2, n-3,...|couche | |n+1, n+2,...|
| | |n-1 | | |
| | | |s, p |d |f | |
|s, p |1,00 |0,85 |0,35 |0 |0 |0 |
|d |1,00 |1,00 |1,00 |0,35 |0 |0 |
|f |1,,00 |1,00 |1,00 |1,00 |0,35 |0 |


Exercice 2 : Energie d'ionisation


1. L'énergie de première ionisation de H est de 1 312 kJ.mol-1 et
l'énergie dégagée lors de la formation de H- est de 72 kJ.mol-1.
Pourquoi trouve-t-on deux valeurs différentes de l'énergie mise en
jeu ?
Quelle est l'électronégativité de H d'après l'échelle de Mulliken ?

2. Identifier les trois éléments A, B, C consécutifs situés dans la
3ème période de la classification périodique. On donne les énergies
(ou potentiel) d'ionisation (abrégé PI) correspondant aux 3ème,
4ème et 5ème ionisations de ces atomes.

|Elément |3ème PI |4ème PI |5ème PI |
|A |28,4 |120 |154 |
|B |33,5 |45,1 |167 |
|C |30,1 |51,3 |65 |



Exercice 3 : Electronégativité

Trois atomes de la quatrième période possèdent dans leur état fondamental,
trois électrons non appariés.

1. Identifier ces trois atomes, donner leur structure électronique et
indiquer lesquels appartiennent aux éléments de transitions.

2. Donner les quatre nombres quantiques de chacun des électrons
célibataires de l'atome le plus électronégatif.

3. Donner la configuration électronique de l'ion le plus probable
obtenu avec l'atome le moins électronégatif.

Exercice 4 : Rayons atomiques


1. Expliquer la variation du rayon atomique en descendant dans une
colonne et en parcourant une période dans le tableau périodique.


2. Dans chacune des 2 séries, quel est l'atome le plus gros et quel
est le plus petit ? Nommer ces atomes.


-Br, Ga, Ca, Cs
-As, Se, Sb, Te