Atomistique : demande d'aide pour exos.

[invite5966f389]

Bonjour à tous, voici des exos d'atomistique que j'ai fait, si quelqu'un pouvait me dire si j'ai juste ou pas, et m'aider pour les parties que je n'arrive pas, ce serait super sympa, merci beaucoup par avance !

Exo 1

Donner la configuration électronique liée aux seuls électrons externes (électrons de valence) et donner leur degré d'oxydation formel :

C02, KF, CaCO3, K20, CaF2, CaO

CO2 -> C : 2p²
O: p4
KF -> K : 4s1
F : 2p5
CaCO3 -> Idem
Ca : 4s²
K2O -> Idem que K et O
CaF2 -> idem
CaO -> idem

(C²+) + (O2 ²-)
(K+) + (F-)
(Ca²+) + (CO3²-)
(K2+) + (O²-)
(Ca ²+) + (F2-)
(Ca +) + (O-)

Y'a-t-il des erreurs dans mes réponses ?

Exos 2 :

On donne l'énergie d'un niveau n d'un atome hydrogénoïde de numéro atomique Z : E(n,Z) = -13,6 (Z/n)² en eV

1) Indiquer l'ion hydrogéoïde obtenu à partir de l'atome de bore B et calculer en ev les énergie des niveaux n=1 et n=2 de cet ion

-> L'ion c'est B+ (1s² 2s²).

Pour calculer ensuite, il suffit de remplacer Z dans la formule par 5 et n par 1 puis par 2 la deuxième fois, c'est tout ?
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[invite5966f389]

personne pour m'aider et me dire ce qui est juste ou pas ?

[invite5966f389]

personne ?

[coussin]

Salut
Pour l'ion hydrogénoïde, il faut qu'il ne reste qu'un seul électron. Donc ce n'est pas B+.
Pour ton premier exo, je ne sais pas faire…

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite5966f389]

Le problème c'est que le Bore c'est Z=5, or il ne doit avoir qu'un seul électron pour être considéré comme un ion hydrogénoïde....

Donc ce serait B4+ l'ion bore hydrogénoide ?

Et pour la suite de l'exercice 2, mon raisonnement est bon ?

Sinon merci de ta réponse

[coussin]

Et pour la suite de l'exercice 2, mon raisonnement est bon ?

Oui, c'est ça

[invite5966f389]

ok, donc en appliquant les formules, je trouve : -340 eV et -85 eV, c'est les bons résultats ?

Pour le début de l'exo 1, si j'ai bien compris il faut que je marque que les électrons présent sur la dernière couches, ou toutes les couches sauf la première ?

Ensuite, nouvel exo :

On considère un électron accéléré sous une tension U de 100 000 Volts.
1) calculer son énergie cinétique Ec en eV puis en unité SI
2) Calculer la vitesse v en m.s-1 de l'électron ainsi accéléré
3) Calculer sa longueur d'onde associé delta en m, en utilisant la relation de Louis de Broglie.

-> 1) j'utilise la formule Ec = 1/2 mv² ?
2) Comment calculer sa vitesse ?
3) j'utilise delta = h/mv et v= 100 000 v ?

Merci à quelqu'un par avance !

[invite5966f389]

quelqu'un s'il vous plaît, pour des confirmations et une aide ?

[invite5966f389]

Petit up

[curieuxdenature]

ok, donc en appliquant les formules, je trouve : -340 eV et -85 eV, c'est les bons résultats ?

Pour le début de l'exo 1, si j'ai bien compris il faut que je marque que les électrons présent sur la dernière couches, ou toutes les couches sauf la première ?

Ensuite, nouvel exo :

On considère un électron accéléré sous une tension U de 100 000 Volts.
1) calculer son énergie cinétique Ec en eV puis en unité SI
2) Calculer la vitesse v en m.s-1 de l'électron ainsi accéléré
3) Calculer sa longueur d'onde associé delta en m, en utilisant la relation de Louis de Broglie.

-> 1) j'utilise la formule Ec = 1/2 mv² ?
2) Comment calculer sa vitesse ?
3) j'utilise delta = h/mv et v= 100 000 v ?

Merci à quelqu'un par avance !

Bonjour

oui mais ne confond pas les tensions avec les vitesses.
U est en volts (ex : U = 12 V, avec un V majuscule)
v est en m/s (ex v = 1000 m/s, v m et s en minuscules)

Un électron (ou une charge quelconque) soumis à une tension acquiert une énergie cinétique que se conjugue en eV (1 électron sous 1 Volt = 1 eV).
Ensuite tu dois passer aux Joules en convertissant (y * 1.602 10^-19)
C'est seulement alors que tu peux en déduire la vitesse (en m/s) associée à la particule chargée, qui a aussi une masse (en kg).

[curieuxdenature]

3) j'utilise delta = h/mv et v= 100 000 v ?

d = hc/E est plutot employé pour calculer une dimension(d=distance et non delta).
Tu peux aussi traduire par d = hc/ (1/2mv²) ce qui donne aussi
d = h / mv mais avec v en m/s et pas en Volt.

[invite5966f389]

Tout d'abord, merci pour ta réponse
Donc mes premiers exos sont bons, ainsi que mes deux valeurs trouvées.

Pour le nouvel exo donc, pour le 1 j'ai trouvé, selon ce que tu as écrit, 1,6 x 10^-4 J, c'est bon ? Ou il fallait que j'utilise la formule Ec = 1/2 mv² ?

J'ai une donnée aussi à la fin de l'exo, qui dit ceci : 1 eV = 96 470 J.mol-1, ça me sert ?

[invite5966f389]

Personne ? Ca me permet de réviser pour mes examens !

[curieuxdenature]

Pour le nouvel exo donc, pour le 1 j'ai trouvé, selon ce que tu as écrit, 1,6 x 10^-4 J, c'est bon ?

Bonjour

on doit vraiment refaire le calcul à ta place ?
100 000 * 1.6 10^-19 = ...

Ou il fallait que j'utilise la formule Ec = 1/2 mv² ?

Dis-moi, tu as quelles valeurs pour m et v ?

J'ai une donnée aussi à la fin de l'exo, qui dit ceci : 1 eV = 96 470 J.mol-1, ça me sert ?

Cela pourrait te servir en effet, mais à condition de savoir à quoi sert le nombre d'Avogadro.

[invite5966f389]

Ah, j'ai oublié le 1 dans le "-14", petite faute de frappe, sorry.

Donc c'est la réponse à la première question.

Dis-moi, tu as quelles valeurs pour m et v

La masse de l'électron (m) est de 9,1 x 10^31 et v, j'imagine que c'est la vitesse de la lumière (je dis j'imagine car dans les données cela est marqué non avec v mais avec c = 3x10^8 m.s-1).

[curieuxdenature]

bonsoir

il s'agit bien d'une vitesse qui n'est pas égale à c, puisqu'on a affaire à une particule, l'électron.

A ce stade, puisque tu es parvenu à distinguer les Volts des vitesses, tu dois faire la correspondance entre les différentes formules des énergies.

Tu as l'énergie cinétique e * U
et son équivalent 1/2 * m * v²
il faut juste faire la correspondance v en fonction de U.
C'est une application de ce qui se passe dans un tube cathodique par exemple. Tu verras que même avec une faible tension la vitesse des électrons est assez importante.

[invite5966f389]

Alors on a 100 000 volts, et 1,6x10^-14 eV (Ec)

Donc on utilise Ec = 1/2 mv² , c'est ça ?

[curieuxdenature]

Bonjour

l'énergie est en Joules pas en eV.
Pour le reste, c'est une bête application des opérations de base.
e*U = 0.5 * m * v²
e*U*2 / m = v²
donc v = ...