CHIMIE

© Hachette Livre – H Prépa / Optique, 1 re année, MPSI-PCSI-PTSI –La photocopie non autorisée est un délit
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Exercices
2 • Soit un atome de fluor de formule électronique
1s 2 2s 2 2p 4 3s 1 ; comparer qualitativement son énergie à celle
de l’atome de fluor à l’état fondamental.
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Configurations électroniques
de l’atome de nickel
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.
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Niveaux d’énergie dégénérés
On donne ci-dessous différentes distributions des électrons
dans une configuration électronique en np 3 :
a. b.
c. d.
1 • Quelle distribution est impossible ?
2 • Quelle distribution correspond à l’état fondamental ?
3 • Sachant que le fait d’apparier des électrons nécessite de
l’énergie, quelle est la distribution d’énergie maximale ?
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Configurations électroniques
1 • Déterminer les configurations dans leur état fondamental
des atomes de :
a. sélénium Se (Z =34), ;
b. iridium Ir (Z =77) ;
c. fermium Fm (Z =100).
2 • Préciser la répartition des électrons dans les sous-couches
non saturées.
3 • Quels sont les atomes qui sont paramagnétiques ? SOS
SOS : Revoir le paragraphe 3.4.3.
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Écriture de configurations électroniques
1 • Établir la configuration électronique, dans leur état
fondamental, des atomes de :
a. calcium Ca (Z =20) ;
b. yttrium Y (Z =39), ;
c. néodyme Nd (Z =60) ;
d. radium Ra (Z =88).
2 • Représenter cette configuration à l’aide des électrons de
cœur correspondant à un gaz noble.
3 • Quels sont les électrons de valence de ces atomes ?
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Configurations électroniques d’ions
1 • Établir la configuration électronique, dans leur état
fondamental, des anions suivants :
a) oxyde O 2– (Z =8);b) chlorure Cl – (Z =17) ; c) As – (Z =33).
2 • Établir la configuration électronique, dans leur état
fondamental, des cations suivants :
a. Al 3+ (Z =13) ; b. Ni 2+ (Z =28) ; c. Pm 2+ (Z =61).
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De la configuration à la classification
1 • Établir la configuration électronique, dans leur état
fondamental, des atomes suivants :
a. silicium Si (Z =14) ; b. manganèse Mn (Z =25) ;
c. rubidium Rb (Z =37) ; d. mercure Hg (Z =80).
2 • En déduire leur position dans la classification périodique.
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De la classification à la configuration
1 • Le soufre appartient à la troisième période et à la seizième
colonne. En déduire la configuration électronique de ses
atomes dans leur état fondamental.
2 • Le cobalt appartient à la quatrième période et à la neuvième
colonne. En déduire la configuration électronique de
ses atomes dans leur état fondamental.
3 • L’antimoine appartient à la cinquième période et à la quinzième
colonne. En déduire la configuration électronique de
ses atomes dans leur état fondamental.
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Place dans la classification
Un des derniers éléments synthétisés par les physiciens
nucléaires appartient à la famille des gaz nobles.
1 • Dans quelle colonne doit-on le placer ?
2 • Il appartient à la septième période. En déduire la configuration
électronique de ses atomes dans leur état fondamental.