CHIMIE

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Exercices
3 • Dans quelles directions la densité de probabilité estelle
maximale ?
Données :
3d x 2 –y 2=
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Éléments de symétrie
d’une O.A. 3d
Soit l’O.A. 3d dont l’expression suit :
3d =
=
1 • Quels sont ses plans de symétrie ?Quels sont ses plans
d’antisymétrie ?
2 • On considère les plans d’équations respectives :
x = 0 ; y = 0 ; z = 0 ; x = z ; x = – z .
Déterminer le signe de l’O.A. 3d dans les 16 portions d’espace
qu’ils délimitent.
3 • Dans quelles directions la densité de probabilité estelle
maximale ?
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Règles d’établissement
de la configuration électronique
On propose différentes configurations électroniques pour
l’atome de nickel (Z = 28) :
a. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 0 ;
b. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 8 3d 6 4s 2 ;
c. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2 ;
d. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 4p 2 .
Parmi ces configurations :
1 • Quelle est celle qui ne respecte pas le principe de Pauli ?
2 • Quelle est celle qui représente l’atome de nickel à
l’état fondamental ? Préciser, si nécessaire, le nombre
d’électrons célibataires.
3 • Quelle est celle qui ne comporte aucun électron célibataire
?
4 • Classer, par ordre d’énergie croissante, les différentes
configurations.
On utilisera, pour le calcul des constantes d’écran, les
valeurs figurant dans le cours (cf. § 6.2., page 281).
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*Charge effective et effet d’écran
1 • Déterminer la configuration de l’atome de soufre
(Z = 16) à l’état fondamental.
2 • Calculer les constantes d’écran des différents électrons
de l’atome de soufre et les charges effectives correspondantes.
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Vérification de la règle
de Klechkowski
1 • Comparer, pour l’atome de calcium (Z =20), les énergies
orbitalaires des configurations [Ar] 4s 2 et [Ar] 3d 2 .
Commenter.
2 • Montrer que ces deux configurations diffèrent par leur
propriétés magnétiques.
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*Énergie d’ionisation
1 • Déterminer la configuration électronique de l’atome
de baryum (Z = 56) à l’état fondamental.
2 • Écrire cette configuration en faisant apparaître les électrons
de cœur et de valence.
3 • Calculer les constantes d’écran des électrons de valence
et les charges effectives correspondantes.
4 • Déterminer l’énergie orbitalaire des électrons de valence
et en déduire l’énergie de l’ionisation qui fournit l’ion
Ba 2+ à partir de l’atome Ba.
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**Énergies d’ionisation
1 • Déterminer la configuration des atomes de
sodium (Z = 11) et de magnésium (Z = 12) à l’état
fondamental.
2 • Écrire cette configuration en faisant apparaître les électrons
de cœur et de valence.
3 • Calculer les constantes d’écran des électrons de valence
et les charges effectives correspondantes.
4 • Déterminer l’énergie orbitalaire des électrons de valence.
5 • Déduire, de ces résultats, les énergies de première et
de seconde ionisation de ces deux atomes. Comparer
les valeurs obtenues et interpréter les différences
observées.