Passer au contenu

Structure atomique

Chimie A-Level · Sujet 1

Entrainer
Leçon vidéo pour ce sujet Ouvrir la page vidéo
23:05

Structure atomique

Personne n'a jamais vu à l'intérieur d'un atome. Il est beaucoup trop petit — un atome seul est environ un million de fois plus fin qu'un cheveu humain. Et pourtant, nous savons exactement comment ses…

Narration en anglais · Sous-titres anglais + 中文 incrustés

1.1

Composition d'un atome

Programme
  1. comprendre que les atomes sont principalement un espace vide entourant un noyau très petit et dense contenant des protons et des neutrons ; les électrons se trouvent dans des niveaux dans l'espace vide autour du noyau
  2. identifier et décrire les protons, neutrons et électrons en termes de charges relatives et de masses relatives
  3. comprendre les termes numéro atomique et numéro protonique ; masse et nombre nucléonique
  4. décrire la distribution de la masse et de la charge au sein d'un atome
  5. décrire le comportement de faisceaux de protons, neutrons et électrons se déplaçant à la même vitesse dans un champ électrique
  6. déterminer les nombres de protons, neutrons et électrons présents dans les atomes et ions donnés le numéro atomique ou protonique, la masse ou le nombre nucléonique et la charge
  7. énoncer et expliquer qualitativement les variations du rayon atomique et du rayon ionique sur une période et dans un groupe

Source : Programme Cambridge International

Image d'un microscope à effet tunnel montrant des atomes
Un microscope à effet tunnel peut imager des atomes individuels.

Tout est fait d'atomes 原子. Un atome est principalement de l'espace vide. Au centre se trouve un noyau minuscule et lourd nucleus 原子核. Le noyau contient deux types de particules : des protons 质子 et des neutrons 中子. Autour du noyau, dans l'espace vide, se déplacent les électrons 电子. Les électrons restent dans des coquilles 壳层 – des couches situées à des distances fixes du noyau.

Le noyau est très petit mais contient presque toute la masse. Les électrons occupent presque tout l'espace mais ont presque aucune masse.

Un atome avec un noyau central de protons et de neutrons, entouré d'électrons sur deux couches
Un atome est principalement vide : les protons et les neutrons se situent dans le minuscule noyau central, tandis que les électrons orbitent autour sur des couches

Charge relative et masse relative

Nous comparons les trois particules en utilisant la charge relative 相对电荷 et la masse relative 相对质量. Ce sont des nombres simples, pas de vraies unités.

Particule Charge relative Masse relative
proton $+1$ $1$
neutron $0$ $1$
électron $-1$ $\tfrac{1}{1836}$ (environ $0$)

Un proton et un neutron ont presque la même masse. Un électron est environ 1836 fois plus léger. Le proton est positif, l'électron est négatif, et le neutron n'a aucune charge — il est neutre 中性.

Numéro atomique et nombre de nucléons

Deux nombres décrivent le noyau :

  • le numéro atomique 质子数 (aussi appelé numéro atomique 原子序数), symbole $Z$ — le nombre de protons.
  • le nombre de nucléons 核子数 (aussi appelé nombre de masse 质量数), symbole $A$ — le nombre total de protons et de neutrons. Les protons et les neutrons sont tous deux des nucléons 核子.

Donc le nombre de neutrons est $A - Z$.

Compter les particules dans un atome ou un ion

Pour un atome neutre, le nombre d'électrons est égal au nombre de protons, ce qui équivaut à $Z$.

Un ion 离子 est un atome qui a perdu ou gagné des électrons, donc il possède une charge :

  • un ion positif a moins d'électrons que de protons.
  • un ion négatif a plus d'électrons que de protons.

Exemple : $^{27}_{13}\text{Al}^{3+}$ a $13$ protons, $27 - 13 = 14$ neutrons et $13 - 3 = 10$ électrons (il a perdu 3 électrons pour devenir $3+$).

Répartition de la masse et de la charge

Presque toute la masse est concentrée dans le noyau, car les protons et les neutrons sont lourds et les électrons sont très légers. Toute la charge positive est dans le noyau (les protons). La charge négative est répartie sur les couches (les électrons).

Faisceaux de particules dans un champ électrique

Imaginez des faisceaux de protons, de neutrons et d'électrons se déplaçant à la même vitesse vers un champ électrique 电场 entre deux plaques chargées :

  • le faisceau de protons se courbe vers la plaque négative (les protons sont positifs).
  • le faisceau d'électrons se courbe dans l'autre sens, vers la plaque positive. Il se courbe beaucoup plus, car l'électron est bien plus léger — une même force provoque une plus grande déflexion 偏转 pour une masse plus petite.
  • le faisceau de neutrons passe tout droit. Il n'a aucune charge, donc le champ ne lui exerce aucune force.
Trois faisceaux entre des plaques chargées : l'électron se courbe fortement vers la plaque positive, le proton se courbe légèrement vers la plaque négative, le neutron passe tout droit
Dans un champ électrique, le proton se courbe vers la plaque $-$ et l'électron se courbe dans l'autre sens et beaucoup plus (car il est bien plus léger) ; le neutron passe tout droit

Rayon atomique et rayon ionique

Le rayon atomique 原子半径 est la taille d'un atome. Le rayon ionique 离子半径 est la taille d'un ion.

À travers une période 周期 (de gauche à droite), le rayon atomique diminue. La charge nucléaire 核电荷 (l'attraction des protons) augmente, mais les électrons entrent dans la même couche externe, donc le blindage 屏蔽 par les couches internes reste à peu près constant. L'attraction plus forte attire la couche externe vers l'intérieur.

En descendant un groupe 族 (de haut en bas), le rayon atomique augmente. Chaque étape descendante ajoute une nouvelle couche, donc les électrons externes sont plus éloignés et ressentent plus de blindage du noyau.

Une rangée d'atomes devenant plus petits à travers une période, et une colonne d'atomes devenant plus grands en descendant un groupe
À travers une période, les atomes rétrécissent (attraction nucléaire plus forte sur la même couche externe) ; en descendant un groupe, ils grandissent (chaque étape ajoute une couche)

Pour les ions :

  • un ion positif (cation 阳离子) est plus petit que son atome. Il a perdu sa couche externe, et les électrons restants ressentent une attraction plus forte chacun.
  • un ion négatif (anion 阴离子) est plus grand que son atome. Il a gagné des électrons, donc il y a plus de répulsion 排斥 entre les électrons.
  • parmi les ions ayant le même nombre d'électrons, celui qui a le plus de protons est le plus petit.
Explorer

Explorer l'atome

Appuyez sur chaque partie. Un noyau dense et minuscule de protons et de neutrons contient la masse ; de légers électrons orbitent autour dans des couches.

Explorer

Tendances du rayon atomique et ionique

Le rayon atomique diminue au sein d'une période (la charge nucléaire croissante attire la même couche vers l'intérieur) et augmente au sein d'un groupe (une couche supplémentaire à chaque fois). Passez par la Période 3 pour voir cela.

Vocabulaire Entrainer
Anglais Chinois Pinyin
atom/ˈætəm/ 原子 yuán zi
nucleus/ˈnjuːklɪəs/ 原子核 yuán zǐ hé
proton/ˈprəʊtɒn/ 质子 zhì zi
neutron/ˈnjuːtrɒn/ 中子 zhōng zǐ
electron/ɪˈlektrɒn/ 电子 diàn zi
ion/ˈaɪɒn/ 离子 lí zi
electric field/ɪˈlektrɪk fiːld/ 电场 diàn chǎng
deflection/dɪˈflekʃn/ 偏转 piān zhuǎn
atomic radius/əˈtɒmɪk ˈreɪdɪəs/ 原子半径 yuán zi bàn jìng
ionic radius/aɪˈɒnɪk ˈreɪdɪəs/ 离子半径 lí zi bàn jìng
group/ɡruːp/ 族 zú
cation/ˈkætaɪən/ 阳离子 yáng lí zi
anion/ˈænaɪən/ 阴离子 yīn lí zi
repulsion/rɪˈpʌlʃn/ 排斥 pái chì
1.2

Isotopes

Programme
  1. définir le terme isotope en termes de nombres de protons et de neutrons
  2. comprendre la notation $_y^x\text{A}$ pour les isotopes, où $x$ est le nombre de masse ou nucléonique et $y$ est le numéro atomique ou protonique
  3. énoncer et expliquer pourquoi les isotopes du même élément ont les mêmes propriétés chimiques
  4. énoncer et expliquer pourquoi les isotopes du même élément ont des propriétés physiques différentes, limité à la masse et à la densité

Source : Programme Cambridge International

Les isotopes 同位素 sont des atomes du même élément ayant le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons. Ainsi, les isotopes ont le même numéro atomique $Z$ mais un nombre de nucléons différent $A$.

Deux isotopes du chlore — tous deux ont 17 protons mais l'un a 18 neutrons et l'autre 20
Deux isotopes du chlore : mêmes protons, neutrons différents

Nous écrivons un isotope comme $^{A}_{Z}\text{X}$ : le nombre de nucléons $A$ en haut, le numéro atomique $Z$ en bas. Par exemple, le chlore a deux isotopes principaux, $^{35}_{17}\text{Cl}$ et $^{37}_{17}\text{Cl}$.

Propriétés chimiques identiques

Les propriétés chimiques 化学性质 dépendent des électrons, surtout des électrons externes. Les isotopes d'un même élément ont le même nombre d'électrons disposés de la même manière. Ils réagissent donc exactement de la même façon — ils ont les mêmes propriétés chimiques.

Propriétés physiques différentes

Certaines propriétés physiques 物理性质 dépendent de la masse, donc elles diffèrent entre isotopes. Un isotope plus lourd a plus de neutrons, donc plus de masse, et par conséquent une densité 密度 plus élevée. (Le programme limite cette différence à la masse et à la densité.)

Explorer

Laboratoire sur les isotopes

Classez les faits sur les isotopes selon ce qui change et ce qui reste identique.

Vocabulaire Entrainer
Anglais Chinois Pinyin
isotope/ˈaɪsətəʊp/ 同位素 tóng wèi sù
chemical properties/ˈkemɪkl ˈprɒpətiz/ 化学性质 huà xué xìng zhì
physical properties/ˈfɪzɪkl ˈprɒpətiz/ 物理性质 wù lǐ xìng zhì
density/ˈdensɪti/ 密度 mì dù
principal quantum number/ˈprɪnsɪpl ˈkwɒntəm ˈnʌmbə/ 主量子数 zhǔ liàng zǐ shù
sub-shell/sʌb ʃel/ 亚层 yà céng
1.3

Électrons, niveaux d'énergie et orbitales

Programme
  1. comprendre les termes : niveaux, sous-niveaux et orbitales ; nombre quantique principal (n) ; état fondamental, limité à la configuration électronique
  2. décrire le nombre d'orbitales composant les sous-niveaux s, p et d, et le nombre d'électrons pouvant remplir les sous-niveaux s, p et d
  3. décrire l'ordre d'énergie croissante des sous-niveaux au sein des trois premiers niveaux et les sous-niveaux 4s et 4p
  4. décrire les configurations électroniques incluant le nombre d'électrons dans chaque niveau, sous-niveau et orbital
  5. expliquer les configurations électroniques en termes d'énergie des électrons et de répulsion interélectronique
  6. déterminer la configuration électronique des atomes et ions donnée le numéro atomique ou protonique et la charge, en utilisant l'une des conventions suivantes : ex. pour Fe : $1\text{s}^2 2\text{s}^2 2\text{p}^6 3\text{s}^2 3\text{p}^6 3\text{d}^6 4\text{s}^2$ (configuration électronique complète) ou [Ar] $3\text{d}^6 4\text{s}^2$ (configuration électronique abrégée)
  7. comprendre et utiliser la notation des électrons en boîtes
  8. décrire et dessiner les formes des orbitales s et p
  9. décrire un radical libre comme une espèce possédant un ou plusieurs électrons non appariés

Source : Programme Cambridge International

Le spectre d'émission visible de l'hydrogène : quatre raies brillantes sur fond noir
L'hydrogène émet de la lumière uniquement à des longueurs d'onde discrètes et caractéristiques — son spectre d'émission linéaire.

Les électrons sont organisés dans des couches, des sous-couches et des orbitales.

Couches et nombre quantique principal

Chaque couche est étiquetée par le nombre quantique principal 主量子数 $n = 1, 2, 3, \dots$. Un $n$ plus grand signifie une couche plus éloignée du noyau et d'une énergie plus élevée.

Sous-couches et orbitales

Chaque couche est divisée en sous-couches 亚层, nommées s, p et d. Chaque sous-couche est constituée d'orbitales 轨道. Une orbite est une petite région pouvant contenir jusqu'à deux électrons.

Sous-couche Nombre d'orbitales Électrons maximaux
s 1 2
p 3 6
d 5 10

Ainsi, une sous-couche s contient 2 électrons, une sous-couche p contient 6, et une sous-couche d contient 10.

Ordre d'énergie croissante

Les électrons remplissent d'abord la sous-couche de plus basse énergie. Pour les trois premières couches, ainsi que 4s et 4p, l'ordre d'énergie croissante est :

$$1\text{s} < 2\text{s} < 2\text{p} < 3\text{s} < 3\text{p} < 4\text{s} < 3\text{d} < 4\text{p}$$

Remarquez la surprise : 4s est légèrement plus bas en énergie que 3d, donc 4s se remplit en premier.

Diagramme des niveaux d'énergie des sous-couches de 1s à 4p, avec 4s dessiné juste en dessous de 3d
Les sous-couches par ordre d'énergie croissante. 4s se trouve juste en dessous de 3d, donc 4s se remplit en premier

Configuration électronique

La configuration électronique 电子排bud liste le nombre d'électrons dans chaque sous-couche. L'arrangement de plus basse énergie est l'état fondamental 基态.

Pour le fer (Fe, $Z = 26$) :

$$1\text{s}^2\,2\text{s}^2\,2\text{p}^6\,3\text{s}^2\,3\text{p}^6\,3\text{d}^6\,4\text{s}^2$$

Vous pouvez écrire une forme abrégée en utilisant le gaz noble 稀有气体 le plus proche entre crochets :

$$[\text{Ar}]\,3\text{d}^6\,4\text{s}^2$$

Ici $[\text{Ar}]$ représente la configuration complète de l'argon.

Pour les ions, vous ajoutez ou retirez des électrons. Une règle importante : lorsqu'un métal de transition forme un ion positif, il perd ses électrons 4s avant ses électrons 3d. Donc $\text{Fe}^{3+}$ devient $[\text{Ar}]\,3\text{d}^5$.

Électrons dans des boîtes

La notation électrons dans des boîtes tire chaque orbite comme une boîte et chaque électron comme une flèche. Deux électrons dans la même orbite doivent pointer dans des sens opposés, car chaque électron possède une propriété appelée spin 自旋, et une orbite partagée nécessite des spins opposés.

Au sein d'une sous-couche, les électrons remplissent les orbitales vides une à une, avec des flèches parallèles, avant qu'une orbite n'ait un deuxième électron. Se disperser ainsi garde les électrons éloignés et réduit la répulsion entre eux.

Diagramme en boîtes pour l'azote : boîtes 1s et 2s remplies avec des flèches appariées opposées, et trois boîtes 2p chacune avec une flèche ascendante
Électrons dans des boîtes pour l'azote ($1\text{s}^2\,2\text{s}^2\,2\text{p}^3$) : les électrons appariés pointent dans des sens opposés, et les orbitales 2p se remplissent individuellement avec des spins parallèles

Pourquoi la configuration prend cette forme

Les électrons se remplissent de basse énergie vers haute énergie car cela donne l'atome le plus stable (plus basse énergie). Au sein d'une sous-couche, ils se dispersent d'abord individuellement pour réduire la répulsion entre les électrons négatifs.

Formes des orbitales s et p

  • une orbite s est une sphère 球形 centrée sur le noyau.
  • une orbite p a deux lobes, comme une haltère, pointant le long d'un axe. Les trois orbitales p pointent selon trois directions perpendiculaires (les axes $x$, $y$ et $z$).
À gauche une orbite s sphérique avec le noyau au centre ; à droite trois orbitales p en forme d'haltère pointant le long des axes x, y et z
Une orbitale s est une sphère ; chaque orbitale p est en forme de haltère, et les trois orbitales p sont orientées selon les axes $x$, $y$ et $z$

Radicaux libres

Un radical libre 自由基 est une espèce possédant un ou plusieurs électrons non appariés 未成对电子. Les radicaux libres sont très réactifs.

Explorer

Remplissage des couches électroniques

Changez le numéro atomique Z et regardez les électrons remplir les couches (2, 8, 8, …) — le motif qui construit le Tableau Périodique.

Vocabulaire Entrainer
Anglais Chinois Pinyin
shell/ʃel/ 壳层 ké céng
relative charge/ˈrelətɪv tʃɑːdʒ/ 相对电荷 xiāng duì diàn hè
relative mass/ˈrelətɪv mæs/ 相对质量 xiāng duì zhì liàng
neutral/ˈnjuːtrəl/ 中性 zhōng xìng
proton number/ˈprəʊtɒn ˈnʌmbə/ 质子数 zhì zǐ shù
atomic number/əˈtɒmɪk ˈnʌmbə/ 原子序数 yuán zi xù shù
nucleon number/ˈnjuːklɪən ˈnʌmbə/ 核子数 hé zǐ shù
mass number/mæs ˈnʌmbə/ 质量数 zhì liàng shù
nucleon/ˈnjuːklɪən/ 核子 hé zǐ
orbital/ˈɔːbɪtl/ 轨道 guǐ dào
electronic configuration/ɪlekˈtrɒnɪk kənˌfɪɡjəˈreɪʃn/ 电子排布 diàn zi pái bù
ground state/ɡraʊnd steɪt/ 基态 jī tài
noble gas/ˈnəʊbl ɡæs/ 稀有气体 xī yǒu qì tǐ
spin/spɪn/ 自旋 zì xuán
sphere/sfɪə/ 球形 qiú xíng
free radical/friː ˈrædɪkl/ 自由基 zì yóu jī
unpaired electrons/ʌnˈpeəd ɪˈlektrɒnz/ 未成对电子 wèi chéng duì diàn zi
first ionisation energy/fɜːst ˌaɪənaɪˈzeɪʃn ˈenədʒi/ 第一电离能 dì yī diàn lí néng
successive ionisation energies/səkˈsesɪv ˌaɪənaɪˈzeɪʃn ˈenədʒiz/ 逐级电离能 zhú jí diàn lí néng
spin-pair repulsion/spɪn peə rɪˈpʌlʃn/ 自旋成对排斥 zì xuán chéng duì pái chì
Regarder la leçon
1.4

Énergie d'ionisation

Programme
  1. définir et utiliser le terme première énergie d'ionisation, IE
  2. construire des équations représentant les premières, secondes et énergies d'ionisation successives
  3. identifier et expliquer les tendances des énergies d'ionisation à travers une période et dans un groupe du Tableau périodique
  4. identifier et expliquer la variation des énergies d'ionisation successives d'un élément
  5. comprendre que les énergies d'ionisation sont dues à l'attraction entre le noyau et l'électron externe
  6. expliquer les facteurs influençant les énergies d'ionisation des éléments en termes de charge nucléaire, rayon atomique/ionique, blindage par les couches internes et sous-couches et répulsion des paires d'électrons
  7. déduire les configurations électroniques des éléments à partir de données d'énergie d'ionisation successive
  8. déduire la position d'un élément dans le Tableau périodique à partir de données d'énergie d'ionisation successive

Source : Programme Cambridge International

Première énergie d'ionisation

La première énergie d'ionisation 第一电离能 (IE) est l'énergie nécessaire pour retirer un électron de chaque atome d'une mole d'atomes gazeux, formant une mole d'ions gazeux $+1$.

Nous utilisons des atomes gazeux pour éviter toute force entre les particules. L'unité est $\text{kJ mol}^{-1}$. En tant qu'équation, pour un élément X :

$$\text{X}(\text{g}) \rightarrow \text{X}^{+}(\text{g}) + \text{e}^{-}$$

Le $(\text{g})$ indique que l'espèce est gazeuse.

Énergies d'ionisation successives

Après avoir retiré un électron, on peut en retirer un autre. La deuxième énergie d'ionisation retire un électron de chaque ion $+1$ :

$$\text{X}^{+}(\text{g}) \rightarrow \text{X}^{2+}(\text{g}) + \text{e}^{-}$$

On peut continuer. Ce sont les énergies d'ionisation successives 逐级电离能. Chacune est plus grande que la précédente, car chaque électron est arraché à un ion de plus en plus positif.

Sur quoi dépend l'énergie d'ionisation

L'énergie d'ionisation provient de l'attraction entre le noyau positif et l'électron externe. Trois facteurs principaux déterminent l'intensité de cette attraction :

  • charge nucléaire : plus il y a de protons, plus ils attirent les électrons fortement, donc l'énergie d'ionisation est plus élevée.
  • rayon atomique : plus l'électron externe est éloigné du noyau, plus l'attraction est faible, donc l'énergie d'ionisation est plus basse.
  • effet d'écran : les couches internes bloquent une partie de l'attraction sur l'électron externe. Plus il y a de couches internes, plus l'effet d'écran est important et l'énergie d'ionisation est basse.

Il existe aussi un effet moindre — la répulsion des paires de spin 自旋成对排斥. Lorsque deux électrons partagent une même orbitale, ils se repoussent légèrement, ce qui rend l'un d'eux plus facile à retirer.

Tendances de l'énergie d'ionisation première

Le long d'une période, l'énergie d'ionisation première augmente généralement. La charge nucléaire croît tandis que l'effet d'écran reste peu variable, donc les électrons externes sont retenus plus fermement.

Au sein d'un groupe, l'énergie d'ionisation première diminue. Les éléments situés plus bas ont plus de couches, donc un effet d'écran plus important et un rayon plus grand, et l'électron externe est plus facile à retirer.

Les creux constituent une preuve pour les sous-couches

La hausse le long d'une période n'est pas régulière. Deux petits creux apparaissent, et vous devez pouvoir expliquer chacun d'eux :

  • Groupe 2 vers Groupe 13 (par exemple Mg vers Al) : l'électron retiré de Al provient d'une sous-couche 3p, qui est plus énergétique que la sous-couche 3s complète dans Mg. Un électron 3p est plus facile à retirer, donc la valeur chute.
  • Groupe 15 vers Groupe 16 (par exemple P vers S) : dans S, une orbitale 3p contient maintenant une paire d'électrons. La répulsion des paires de spin rend l'un d'eux plus facile à retirer, donc la valeur chute.

Ces creux constituent une preuve que les sous-couches existent.

Un graphique de l'énergie d'ionisation première le long de la Période 3 montant globalement mais présentant des creux à l'aluminium et au soufre
L'énergie d'ionisation première augmente le long de la Période 3 mais présente des creux à Al et à S — preuve que les sous-couches existent

Les énergies d'ionisation successives constituent une preuve pour les couches

Si vous tracez les énergies d'ionisation successives d'un élément, les valeurs augmentent avec des sauts importants à certains moments. Un saut important survient lorsque l'électron suivant doit provenir d'une couche plus proche du noyau.

Comptez combien d'électrons sont retirés facilement avant le premier grand saut — c'est le nombre d'électrons dans la couche externe, ce qui indique le groupe auquel appartient l'élément. Vous pouvez également utiliser le motif pour déterminer la configuration électronique et la position de l'élément dans le Tableau Périodique.

Un graphique à échelle logarithmique des onze énergies d'ionisation successives du sodium, avec deux grands sauts divisant les points en groupes de 1, 8 et 2
Énergies d'ionisation successives du sodium (échelle log.) : les grands sauts révèlent la structure en $2,8,1$ couches
Électrons retirés avant le premier grand saut Groupe
1 Groupe 1
2 Groupe 2
3 Groupe 13

Exemple résolu. Les cinq premières énergies d'ionisation successives d'un élément sont $590$, $1150$, $4940$, $6480$ et $8120\ \text{kJ}\,\text{mol}^{-1}$. Dans quel groupe se trouve-t-il ? Cherchez le grand saut, pas le plus grand nombre. De la 1re à la 2e, la valeur double environ, ce qui est une augmentation normale. De la 2e ($1150$) à la 3e ($4940$), elle quadruple plus que cela : c'est le saut. Donc deux électrons se détachent facilement avant cela, la couche externe contient 2 électrons, et l'élément est dans le Groupe 2. Comptez les électrons retirés avant le saut, et expliquez correctement le saut : le prochain électron est tiré d'une couche plus proche du noyau, pas d'un élément différent.

Explorer

La tendance de l'énergie d'ionisation — et ses creux

L'énergie d'ionisation première augmente généralement sur une période, mais DES CREUX apparaissent où commence une nouvelle sous-couche p et où se forme pour la première fois une paire d'électrons dans une orbitale p. Passez en revue pour trouver les deux creux caractéristiques.

Vocabulaire Entrainer
Anglais Chinois Pinyin
period/ˈpɪərɪəd/ 周期 zhōu qī
nuclear charge/ˈnjuːklɪə tʃɑːdʒ/ 核电荷 hé diàn hè
shielding/ˈʃiːldɪŋ/ 屏蔽 píng bì
1.4

Conseils d'examen

  • Définissez les isotopes en entier : atomes du même élément ayant le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons — le barème exige les deux parties.
  • 4s se remplit avant 3d, mais les électrons sont retirés de 4s en premier lors de la formation des ions, donc $\text{Fe}^{3+}$ est $[\text{Ar}]3\text{d}^5$ (pas $[\text{Ar}]3\text{d}^3 4\text{s}^2$).
  • Dans les énergies d'ionisation successives, un grand saut marque le début d'une nouvelle (couche interne) — utilisez les sauts pour placer l'élément dans son groupe.
  • Expliquez chaque tendance d'énergie d'ionisation avec les trois mêmes facteurs : charge nucléaire, distance et effet d'écran, plus les effets des sous-couches pour les petits creux.
  • Apprenez la raison exacte pour laquelle l'énergie d'ionisation première de l'oxygène est inférieure à celle de l'azote : les électrons appariés 2p de l'oxygène se repoussent, donc l'un est plus facile à retirer.

Leçons interactives sur ce sujet

Traversez-le étape par étape, avec des exercices à vérification instantanée.

Épreuves Passées

Plus de sujets dans Chimie A-Level

Se connecter ou créer un compte

IGCSE, A-Level & AP