CHIMIE ATOMISTIQUE (1) - Vocabulaire

Flashcards de vocabulaire couvrant les concepts clés de la chimie atomistique présentés dans les notes.

Nucléide

Terme utilisé pour désigner l’atome par le symbole de l’élément et son numéro atomique (Z).

Numéro atomique (Z)

Nombre de protons dans le noyau; détermine l’élément et, pour un atome neutre, égal au nombre d’électrons.

Nombre de masse (A)

Somme des protons et des neutrons dans le noyau; A = Z + N.

Isotopes

Nucléides ayant le même Z mais des masses A différentes (mêmes éléments, masses différentes).

Isobares

Nucléides ayant le même nombre de masse A mais des numéros atomiques differents (Z).

Isotones

Nucléides ayant le même nombre de neutrons N mais des Z différents.

Abondance isotopique

Répartition naturelle des isotopes d’un élément; utilisée pour calculer la masse atomique moyenne.

Masse atomique relative (uma)

Masse moyenne d’un atome exprimée par rapport à 1/12 de la masse du carbone-12; sans unité.

Masse molaire

Masse d’une mole d’atomes; proche de la masse atomique en uma; 1 mole de carbone pèse environ 12 g.

Notation Z X A

Notations élémentaires: Z = numéro atomique, X = symbole, A = masse; ex. Fe-56 (Z=26, A=56).

Orbitales s, p, d, f

Catégories d’orbitales selon le moment angulaire; s (l=0), p (l=1), d (l=2), f (l=3).

Nombre quantique principal (n)

Indice de la couche électronique; 1, 2, 3,…; plus n est grand, plus l’orbite est grande et l’énergie augmente.

Nombre quantique secondaire (l)

Sous-couche: 0 ≤ l ≤ n-1; 0:s, 1:p, 2:d, 3:f; détermine la forme de l’orbitale.

Nombre quantique magnétique orbital (m_l)

Projection du moment angulaire sur l’axe z; valeurs -l à +l; orientation de l’orbitale.

Nombre quantique de spin (m_s)

+1/2 ou -1/2; caractérise le spin intrinsèque; deux électrons dans une même orbitale ne peuvent pas avoir les mêmes quatre nombres quantiques.

Case quantique

Représentation d’un électron dans une orbitale; notée n, l, m_l; notion clé de la configuration électronique.

Orbital hydrogène 1s

Orbitale fondamentale: n=1, l=0, m_l=0; énergie relative de -13,6 eV; orbitale sphérique.

Différence entre 2s et 2p

2s a une énergie radiale avec un nœud radial; 2p est orientationnelle et présente des lobes avec des plans nodaux selon l’axe; énergie différente et remplissage selon la pénétration et l’écran.

Écran (screening)

Réeffectif nucléaire ressenti par un électron diminué par la répulsion des autres électrons; explique le décalage des énergies entre sous-couches.

Règle de Klechkowski (Aufbau)

Principe de remplissage des électrons par ordre croissant d’énergie; tient compte des exceptions (par exemple Cu, Cr).

Dualité onde-corpuscule

Les particules présentent des propriétés d’ondes et de particules; pour l’électron, λ = h/p et Ψ décrit la probabilité de présence.

Énergie du photon et effet photoélectrique

Énergie du photon E = hν; seuil ν0 pour arracher un électron; si ν < ν0, pas d’électron; si ν ≥ ν0, émission d’électrons.

Équation de Schrödinger

H Ψ = E Ψ; décrit les états quantiques des systèmes et donne les énergies propres; résoluble analytiquement principalement pour les systèmes à un seul électron.

Fonction d’onde Ψ et densité de probabilité

Ψ est l’amplitude; |Ψ|^2 donne la densité de probabilité de présence; normalisation ∭|Ψ|^2 dV = 1.

Cas hydrogène et énergie d’ionisation

Pour l’hydrogène, les niveaux d’énergie sont quantifiés: E_n = -13,6 eV / n^2; l’énergie d’ionisation est 13,6 eV (passage à E = 0).

Notion de noyau et particules nucléaires

Le noyau contient protons et neutrons; protons (+1) et neutrons (0); masse des nucléons ≈ même; les électrons gravitent autour du noyau.

Physique desorb: De Broglie et longueur d’onde

Hypothèse selon laquelle les particules (y compris les électrons) ont une longueur d’onde associée; λ = h/p; contribution à la description quantique.

Ondes pÉnid et orbitales d, f

Les orbitales d et f ont des formes complexes (dxz, dyz, etc.); leur orientation et projection m_l déterminent la forme et la direction.