Chimie Générales - De la Mole au Modèle Ondulatoire

Flashcards de vocabulaire et concepts clés couvrant les rappels de chimie des solutions, la structure de l'atome, l'interaction matière-rayonnement, le modèle de Bohr et la mécanique ondulatoire.

Mole

Quantité de matière ($n$) d'un système contenant exactement $6,02214076 \times 10^{23}$ entités élémentaires.

Nombre d'Avogadro ($N_A$)

Constante valant $6,02214076 \times 10^{23}\,mol^{-1}$, représentant le nombre d'entités chimiques contenues dans une mole.

Masse molaire ($M$)

Masse d'une mole d'une espèce chimique, exprimée en $g\cdot mol^{-1}$.

Masse molaire moléculaire

Masse d'une mole de molécules d'une espèce donnée, égale à la somme des masses molaires atomiques de tous les atomes présents dans la molécule.

Masse volumique ($\rho$)

Rapport de la masse d'un corps à son volume, défini par $\rho = \frac{m}{V}$ et exprimé en $kg\cdot m^{-3}$ ou $g\cdot cm^{-3}$. La masse volumique de l'eau est égale à $1000\,kg\cdot m^{-3}$.

Densité ($d$)

Rapport sans unité entre la masse volumique d'un corps et celle d'un corps de référence (l'eau pour les liquides et solides), exprimé par $d = \frac{\rho_{corps}}{\rho_{eau}}$.

Solvant

Espèce chimique ultra-majoritaire dans une solution, servant à dissoudre et diluer d'autres substances (exemple: $H_2O$).

Soluté

Espèce chimique minoritaire dissoute dans un solvant au sein d'une solution.

Électrolyte

Soluté capable de libérer des espèces chargées (ions) lorsqu'il est dissout en solution (exemple: $NaCl$ se dissociant en $Na^+$ et $Cl^-$).

Solution saturée

Solution dans laquelle le soluté solide ne peut plus se dissoudre davantage après agitation.

Insoluble

Qualificatif d'une espèce chimique qui ne se dissout pratiquement pas dans le solvant considéré.

Concentration molaire ($C_X$)

Quantité de matière de l'espèce $X$ présente dans $1\,L$ de solution, calculée par $C_X = \frac{n_X}{V}$ et exprimée en $mol\cdot L^{-1}$.

Réactif

Espèce chimique qui disparaît au cours d'une réaction chimique.

Produit

Espèce chimique qui apparaît au cours d'une réaction chimique.

Système chimique

Ensemble d'espèces chimiques caractérisé par sa nature, sa quantité de matière et des paramètres physiques comme la pression $P$ et la température $T$.

Modèle de Thomson

Modèle atomique basé sur la découverte de l'existence des électrons (Prix Nobel de physique 1906).

Modèle planétaire de Rutherford

Modèle atomique mettant en évidence l'existence du noyau atomique (Prix Nobel de physique 1908).

Nombre de masse ($A$)

Nombre total de nucléons (protons et neutrons) contenus dans le noyau d'un atome.

Numéro atomique ($Z$)

Nombre de protons contenus dans le noyau d'un atome.

Cation

Ion possédant une charge positive, résultant de la perte d'un ou plusieurs électrons.

Anion

Ion possédant une charge négative, résultant du gain d'un ou plusieurs électrons.

Nucléide

Ensemble des atomes dont les noyaux contiennent le même nombre de nucléons et le même numéro atomique.

Photon

Particule élémentaire de lumière véhiculant un quantum d'énergie associé à un rayonnement lumineux.

Constante de Planck ($h$)

Constante physique fondamentale valant $h = 6,63 \times 10^{-34}\,J\cdot s$ (ou $J\cdot Hz^{-1}$), intervenant dans la relation $E = h\cdot\nu$.

Nombre d'onde ($\bar{\nu}$)

Grandeur correspondant à l'inverse de la longueur d'onde, définie par $\bar{\nu} = \frac{1}{\lambda}$ et exprimée en $m^{-1}$.

Mécanisme d'absorption atomique

Processus par lequel une particule passe d'un niveau d'énergie initial $E_1$ ($n_1$) à un niveau d'énergie supérieur $E_2$ ($n_2$ avec $n_2 > n_1$) en absorbant un photon d'énergie $\Delta E = |E_2 - E_1| = h\cdot\nu$.

Mécanisme d'émission atomique

Processus par lequel une particule passe d'un niveau d'énergie plus élevé $E_1$ ($n_1$) à un niveau d'énergie inférieur $E_2$ ($n_2$ avec $n_1 > n_2$) en émettant un photon d'énergie $\Delta E = |E_1 - E_2| = h\cdot\nu$.

Formule empirique de Rydberg-Ritz

Relation donnant la fréquence $\nu$ des raies du spectre d'émission de l'hydrogène: $\nu = R_H \cdot c \left(\frac{1}{n_1^2} - \frac{1}{n_2^2}\right)$ avec $R_H = 1,097 \times 10^7\,m^{-1}$ et $n_2 > n_1$.

Loi de Beer-Lambert

Relation reliant l'absorbance $A_\lambda$ à la concentration $c$, à la longueur du trajet optique $l$ et au coefficient d'extinction molaire $\varepsilon_\lambda$ selon $A_\lambda = \varepsilon_\lambda \cdot l \cdot c$.

Énergie d'ionisation ($E_i$)

Énergie minimale à fournir à un atome à l'état gazeux pour lui arracher un électron (exemple: $H \rightarrow H^+ + e^-$).

Hydrogénoïde

Atome ou ion ne possédant qu'un seul électron, avec un numéro atomique $Z \neq 1$ (exemples: $He^+$, $Li^{2+}$).

Modèle de Bohr (Énergie des niveaux)

Formule quantifiant l'énergie des niveaux dans un système monoélectronique: $E_n = -A \cdot \frac{Z^2}{n^2}$ avec $A = 2,179 \times 10^{-18}\,J = 13,6\,eV$.

Relation de de Broglie

Relation associant une longueur d'onde $\lambda$ à toute particule de masse $m$ et de vitesse $v$: $\lambda = \frac{h}{m\cdot v}$.

Principe d'incertitude d'Heisenberg

Principe stipulant la limitation de précision simultanée sur la position $\Delta x$ et la vitesse $\Delta v$ d'une particule de masse $m$: $\Delta x \cdot (m\cdot \Delta v) \ge \frac{h}{4\pi}$.

Densité de probabilité de présence ($\psi^2$)

Carré de la fonction d'onde, $\frac{dP}{dV} = \psi^2(x,y,z)$, représentant la probabilité de trouver l'électron dans un volume élémentaire $dV$ autour du noyau.