TD2 Chimie Examen Batna 2023-2024 PDF
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Université de Batna 2
2023
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Ce document est un examen de chimie de l'Université de Batna pour l'année universitaire 2023-2024 (TD2). Il contient des questions sur les longueurs d'ondes, les applications du principe de Heinsberg, les nombres quantiques, et les configurations électroniques. Il est important à la fois pour préparer les examens et pour comprendre les fondamentaux de la chimie.
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Okay, here is the converted markdown format of the text from the images: ### Université de Batna 2/ Faculté de médecine / Département de médecine / 2023-2024 TD2/chimie 1. Quelles sont les longueurs d'ondes de De Broglie. a) d'un électron dont l'énergie cinétique est égale à 51 ev? b) qu...
Okay, here is the converted markdown format of the text from the images: ### Université de Batna 2/ Faculté de médecine / Département de médecine / 2023-2024 TD2/chimie 1. Quelles sont les longueurs d'ondes de De Broglie. a) d'un électron dont l'énergie cinétique est égale à 51 ev? b) quelle est la longueur d'onde d'une balle de masse de 3 g se déplaçant à une vitesse de 250 m/s. c) conclusion Données: m(électron) = $9,1.10^{-31}$ kg; Constante de Planck h = $6,62. 10^{-34}$ J.s; lev = $1,6.10^{-19}$ j 2. Appliquer le principe de Heinsberg aux deux systèmes suivants: a) une balle de masse de 30 g se déplaçant en ligne droite avec une incertitude de position de $\Delta x=1 mm$. b) un électron se déplaçant rectilignement avec une incertitude de position de $\Delta x= 1 \text{\AA}$ c) conclusion 3. 1. En utilisant les relations entre les trois nombres quantiques n, 1 et m, déterminer le nombre d'orbitales dans les trois premiers niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène. 2. Quel est le nombre maximum d'électrons que peut contenir une couche de nombre quantique n 4. a) Indiquer la couche et la sous couche correspondante à chacun des cas suivants: a) n=3, l=1 b) n=4, l=2 c) n=4, l=0 d) n=4, l=3 b) Quelles sont parmi les séries suivantes des nombres quantiques celles qui représentent l'état d'un électron dans un atome: a) n=0, l=0, m=0, s=+1/2 b) n=1, l=1, m=0, s=+1/2 c) n=1, l=0, m=0, s=-1/2 d) n=2, l=1, m=2, s=+1/2 e) n=2, l=1, m=-1, s=+1/2. c) Quelles est le nombre des orbitales atomiques dans chacune des sous couches suivantes: a) 1s; b) 2p; c) 3d; d) 4f 5. Un électron a son nombre quantique azimutal (ou secondaire) égal à 3. A. Cet électron appartient a une sous couche de type d. B. Cet électron a forcément un nombre quantique principal égal à 4. C. Son nombre quantique magnétique peut prendre 7 valeurs. D. Son nombre quantique principal peut être égal à 4. E. Aucune réponse n'est exacte. 6. Soient les atomes et les ions suivants : $9F ; 12Mg; 16S; 20Ca; 23V; 24Cr; 29Cu: 36Kr; 19K+: 17CI; 26Fe+2$. Donner la configuration électronique de chaque entité chimique et les cases quantiques de la couche externe ou de valence. Préciser le nombre d'électrons de valence. 7. Indiquer parmi les configurations électroniques suivantes, celle qui représente un état fondamental, un état excité ou un état impossible a) $1s^2 2s^2 2p^3$ b) $1s^2 2s^2 2p^63s^23p^1$ c) $1s^2 2s^2 2p^6 3s^23p^2$ d) $1s^2 2s^1 2p^6$ e) $1s^2 2s^2 2p^62d^{10} 3s^2$ f) $1s^2 2s^2 2p^6 3s^23p^2 3s^23p^63d^{10}3f^6$. 8. Dans les représentations suivantes, indiquer celle qui est juste et celle qui est fausse. Dans le deuxième cas quelle est la règle qui n'est pas respectée ? The following part is a description of four diagrams: 1) All boxes have one up arrow inside. 2) The first three boxes have an up arrow inside 3) A box with a down arrow 4) A box with an up arrow 9. Quel est le nombre des électrons de valence du Titane : Ti (Z=22)? Donner les quatre nombres quantiques des électrons de valence. *** **TD n°2.** - 01. Les longueurs d'ondes de broghe. $\lambda = \frac{h}{mV}$ $E= \frac{1}{2} mV^2$ $v^2 =\frac{2E}{m} \rightarrow v = \sqrt{\frac{2E}{m}}$ $\lambda = \frac{h}{m\sqrt{\frac{2E}{m}}} \rightarrow \lambda = \frac{h}{\frac{m\sqrt{2E}}{\sqrt{m}}} \rightarrow \lambda = \frac{h}{\sqrt{2mE}}$ 2. 6, $62x10^{-34}$ $\sqrt{(29,1x10^{-31}) \times (316x10^{-19})} = \frac{1.71x 10^{-10}}{1.72} nm$ 3. $\lambda = \frac{6,62x10^{-34}}{3x10^{-3} \times 250 kg . m/s} = 8.82x10^{-34} m$ *** Si La masse est important; $\lambda$ est faible. La relation de De broglie se vérifie pour les Objets microscopique 2. L'application de princiji de Heinsberg: a: $\Delta x . \Delta p \geq \frac{h}{2\pi}$ $\Delta x . \Delta m.v \geq \frac{h}{2\pi}$ $\Delta v \geq \frac{h}{2\pi m. \Delta x} \geq \frac{6,62x10^{-34}} {2(3,14)(30x10^{-3})(1x10^{-3})} = 3,5 x10^{-30} m.s$ b- pour le 2 ème Système: $\Delta v = \frac{h}{2 \pi m \Delta x} =\frac{6,62 x 10^{-34}}{2(3,14)(9,1 x 10^{-31})(1x10^{-10})} = 1,15x10^{6} m.s$ Conclusion le princip de heisen bay se vérifie *** uniqument pour les Objet microscopique 03: Détermination des nombre d'orbitales. pour n. L m | | | | | | :------ | :---- | :---- | :------------- | | n=0 | | | | | n=1 | l=0 | m=0 | 01 orbitosi | | n=2 | l=0 | m=0 | 01 Orbite 2S | | n=2 | l=1 | m=-1,0,1 | 03 Orbite 2P | | n=3 | l=0 | m=0 | 01 orbite 3S | | n=3 | l=1 | m=-1,0,1 | 03 orbite 3 P | | n=3 | l=2 | m=-2,-1,0,1,2 | 05 Orbilzl 3d | Le nombre maximum d'électron $2n^2$ 2 1^2 = 2 2 2^2 = 8 2 3^2 = 18 *** Exr no4. | | | | | | :---- | :---- | :------------- | :----------- | | n = 3 | l= 1 | courke m Sous couche P | 3P | | M = 4 | L = 2 | Couche N Sous couche d | 4d | | n = 4 | L = 0 | Couche N Sous couche 4S | -> 4S | | n = 4 | L = 3 | Couche N Sous couche f | 4f | b. Les série des nombre quantique qui représente l'état d'un électron -> n=2 l=1 m = 1 s= -1/2 1h-1 L=0 m=0 s= -1/2 Les nombre des orbitates anotomique des Sous couches 1S . OD orbitales 3d-> 05 orbitles 2P ->03 orbites 4f -> 07 orbiles *** Ex05: bs affirmations guste : * c) san nombre quontique magnétique peut prendre 7 valeurs * d) san nombre quantique principale peut être égale à 4 Ex06: 1 - la configuration electronique et ls cass quantiqus de la canche externe: | Element | Configuration Electronique | Valence Electrons | | :------------- | :------------------------- |:-------------| | 9 F | $1s^2 2s^2 2p^5$ | 7 | | 12 Mg | $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 $ | 2 | | 16 S | $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^4 $ | 6 | | 20 Ca | $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 $ | 2 | | 23 V | $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^3 4s^2$ | 5 | | 24 Cr | $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^5 4s^1$ | 6 | | 29 Cu | $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^{10} 4s^1$ | 1 | | 36 Kr | $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6$ | 8 | | 19 K+ | $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$ | 8 | | 17 cl | $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$ | 8 | | 26 +Fe2+ | $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^5$ | 6 | concerning les atoms ; * 19 k $^+$ -> e-= Z-(1) = 19 -1 = 18 e- * 17 cl= e-= Z-(-1) = 17+1 = 12 e- * 26 +Fe2+ -> e-= Z-(2) = 26-2 = 24 é *** Ex07: a) Etat fondamental b) état excité c) état impossible : la sans concho 3,S re pent contenir que 2 e d) état excité e) état impossible il n y a pas de sanscouche d pam n=1 & l=1 f) état impossible : repitition de sans couche Ex08: 1. representation juste => état fondamental 2. // fosse ] le regle qui est n'est pas repede cinc 3. // fosse => le regle de Hand 4. // juste => état excité Ex 09: On a 22Ti: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^2 4s^2$ Dare il y a 4e de valence Le quatres nombes quantiqus de é de valence * n= 4 l= 0 m= 0 s= + $\frac{1}{2}$ * n= 4 l= 0 m=.0 s= + $\frac{1}{2}$ * h=3 l=2 m= 2 & =+ $\frac{1}{2}$ * h=3 1=2 m: 1 &=+ $\frac{1}{2}$ Let me know if you have any other questions.