EXERCICES : Structure électronique de l'atome ... Maîtriser ...

Il s’agit de calculs rapides à mener à partir de vos connaissances sur l’atome d’Hydrogène.
a- Calculer la valeur de l’énergie et du rayon du premier, deuxième et troisième niveau électronique de l’atome d’hydrogène
et donner leur symbolisation.
b- Calculer la longueur d’onde de la première raie de Lyman et Balmer. Donner sa symbolisation.
c- On envoie successivement des rayonnements de ces longueurs d’onde sur l’atome d’Hydrogène, que se passe-t-il ?
a- L'énergie du premier niveau électronique de l’atome d’hydrogène       E0 = - 13,6 eV
Le rayon du premier niveau électronique de l’atome d’hydrogène             r0 = 53 pm

L'énergie du deuxième niveau électronique de l’atome d’hydrogène       E2 = E0 / 22 = - 3,4 eV
Le rayon du deuxième niveau électronique de l’atome d’hydrogène        r2 = 53 x 22 = 212 pm

L'énergie du troisième niveau électronique de l’atome d’hydrogène       E3 = E0 / 32 = - 1,5 eV
Le rayon du troisième niveau électronique de l’atome d’hydrogène        r3 = 53 x 32 = 477 pm
 

b- La première raie de Lyman correspond à la longueur d'onde du rayonnement émis par un électron qui se déplace du
niveau 2 au niveau 1.
On symbolise cette longueur d'onde par λ21 et on peut obtenir sa valeur soit :
- par la formule de Ritz     1 / λ21 = RH (1 / 12 - 1 / 22)        soit     λ21 = 121,5 nm

La première raie de Balmer correspond à la longueur d'onde du rayonnement émis par un électron qui se déplace du
niveau 3 au niveau 2.
On symbolise cette longueur d'onde par λ32 et on peut obtenir sa valeur soit :
- par la formule de Ritz     1 / λ32 = RH (1 / 22 - 1 / 32)        soit     λ32 = 656 nm

c- Si l’on envoie un rayonnement de cette longueur d’onde sur l’atome d’Hydrogène et si l'atome est dans son état
fondamental (électron au niveau 1), la première longueur d'onde va permettre à l'électron de passer au niveau 2 (état excité)
et la deuxième va permettre à l'électron de passer au niveau 3  si l'électron est au niveau 2 (si l'atome est dans son état
fondamental, il ne se passera rien) mais si le rayonnement est absorbé, 10-8 seconde plus tard cet électron revient au niveau 1.

 

 

 

Pensez à vérifier vos acquis et cochez les cases à la première page lorsque vous vous sentez capable de répondre à la requête proposée.

Atomistique et liaison chimique         Structure électronique de l'atome          Enoncés            
Pr Robert Valls                                                                                                                                                        robert.valls@univ-amu.fr