Besoin d'aide pour un exercice.

[MullerG]

Bonjour,

J'ai un DM à faire pour lundi, mais je galère sur la question suivante: "Déterminer en eV, les valeurs des énergies E2, E3, E4, E5 et E6 des différents niveaux."
Sachant qu'il s'agit d'un atome de Sodium, que l'on a E1 (E1= -5.14 eV), et qu'il y a les différentes longueurs d'onde correspondantes aux différents niveaux n1, n2, etc...
Comme il s'agit d'un non-hydrogénoïde, je ne vois pas quelle formule utiliser, d'ailleurs, il me semble pas qu'on l'ait vu en cours
Si quelqu'un a une idée, merci d'avance !
-----

[Duke Alchemist]

Bonsoir.

C'est de quel niveau ?
Parce que si on te donne la longueur d'onde correspondante à une transition , la relation à utiliser est tout simplement

Non ?

Duke.

[MullerG]

Bonjour,

Et merci de ta réponse. C'est de niveau Terminale.
Cette formule ne sert-elle pas à calculer l'énergie des photons associés aux transitions (car je l'ai justement utilisé pour cette question: "Calculer l'énergie des photons associés.") ? Car ça me paraîtrait bizarre de la réutiliser. A moins qu'il ne faille l'utiliser ici et que je me suis trompé dans la question 2 ... :/

[calculair]

Bonjour;

L'argument que tu enonces sur l'utilisation des formules me stupéfait !!!!

Les lois de la physique peuvent être utilisées plusieurs fois, sans les rendre plus fausses ou plus vraies.

[A voir en vidéo sur Futura]

[MullerG]

Ben ce serait spécial de faire exactement la même chose deux questions à la suite. Ce serait la première fois que je vois ça.

[MullerG]

Et surtout cela voudrait dire que l'énergie du photon pour une longueur donnée et la valeur d'énergie d'un niveau sont en fait la même chose. Est-ce le cas ? Car cela reviendrait à répondre la même chose pour deux choses différentes comme j'utiliserais les même données dans les deux questions.

[curieuxdenature]

Bonjour,

J'ai un DM à faire pour lundi, mais je galère sur la question suivante: "Déterminer en eV, les valeurs des énergies E2, E3, E4, E5 et E6 des différents niveaux."
Sachant qu'il s'agit d'un atome de Sodium, que l'on a E1 (E1= -5.14 eV), et qu'il y a les différentes longueurs d'onde correspondantes aux différents niveaux n1, n2, etc...!

Bonjour

Si E1 = -5.14 eV alors E2 est l'énergie de seconde ionisation, etc..
Ici il faut imaginer qu'on épluche l'atome comme un oignon et utiliser les valeurs des écrans de Slater pour chaque couche en appliquant l'équation donné dans ton cours : E = -13.6 eV * Z² / N²

pour la seconde partie, à un niveau correspond une [énergie], la longueur d'onde, quant à elle, correspond à la conversion[ énergie]<->fréquence<->longueurd'onde.

[MullerG]

Aïe ça m'embrouille, pleins de questions me viennent: Cette formule n'est-elle pas uniquement réservée aux hydrogénoïdes ? Si non, ne faut-il pas remplacer 13.6 par 5.14 ? Et enfin en faisant le calcul, je trouve des résultats bien supérieurs à l'énergie de l'état fondamental, ce n'est pas normal si (pour n=2, je trouve -155,485 eV avec 5.14 eV et -1645.6 eV avec 13.6 eV) ?
Je suppose que je devrais trouver les résultats suivants: mais je ne vois pas du tout comment faire avec mon cours, les données, et vos renseignements ..

[curieuxdenature]

C'est une formule semi-empirique valable pour tous les atomes si on prend Z* comme la charge effective du noyau vu par l'électron en question.
Là encore il faut connaitre les valeurs des écrans de Slater pour la couche examinée.

Pour le Na11 on a pour la couche 3s : 1; 0.85; 035 pour les écrans 1s; 2s+2p; 3s
ce qui donne :
Z*(3s) = 11 - 2*1 -8*0.85 -0.35 = 2.2 (valeur expérimentale = 1.844)
n=3

l'application de l'équation E(3s) = -13.6 eV * 1.844² / 3² = -5.14 eV

11 est la charge du noyau; écrantée par 2*1 charge de la couche 1s; écrantée par 8*0.85 charge de la couche 2s+2p; écrantée par 1*0.35 charge de la couche 3s.


Ensuite, le schéma que tu proposes correspond aux états excités, dans ce cas E1 est le niveau n=3 (et pas n=1)
ce qui donne pour E2 = -13.6 eV * 1.844² / 4² = -2.89 eV
E3 = -13.6 eV * 1.844² / 5² = -1.85 eV
ça correspond à peu près à ton tableau sachant que le modèle est approximatif.

[calculair]

Bonjour

Il ne faut pas chercher à appliquer les formules.

La 1° des choses à faire est de bien comprendre le phénomène physique

Si un électron est capable d'absorber un photon h f, il vient de capter l'énergie E = hf. Celle ci peut le faire passer d'une couche à l'autre

De même si un électron passe d'une couche à l'autre avec un excedent d'énergie E, cela s'accompagne de l'émission d'un photon hf = E pour assurer la conservation d'énergie

Maintenant, je n'ai pas l'énoncé exact de ton exercice, mais le principe est décrit ci dessus.

[MullerG]

Tout d'abords merci pour vos réponses.

@curieuxdenature : Nous n'avons pas vu la règle de Slater. Donc soit notre prof' a fait une erreur en nous donnant cet exercice, soit il doit y avoir une autre façon plus simple. Au pire je me contenterai de la formule de base pour les hydrogénoïdes, sans tenir compte des écrans de Slater, en mettant une petite remarque à côté.

@calculair : Si j'ai bien compris: 1) l'électron absorbe un photon, donc de l'énergie, et il passe sur un niveau énergétique supérieur pour compenser (excitation) 2) L'électron excité se désexcite ensuite en passant sur un niveau inférieur et en libérant un électron.
Mais bon ça ne m'avance pas par rapport au calcul à faire. Je post l'énoncé en question, c'est donc le 3)

 Cliquez pour afficher

[curieuxdenature]

Bonjour MullerG

si tu avais posté ton exercice avant on n'aurait pas perdu de temps...
Je présume que le tableau de ton post #8 est la référence.
Donc oublie Slater et Cie, il n'y a que du calcul de conversions à faire, Ex:
330.3 nm = 3.75 eV
589.3 nm = 2.104 eV
etc..

tu cherches à quelle transition cela correspond : ici on a E5 - E1 = 3.76 eV, bingo.
et ainsi de suite.