AIMF partie chimie physique - Révision AIME-I : Pa Hie S...

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Unformatted text preview: Révision AIME-I : Pa Hie S H'qu r e e Ea atié r 3 P011? 163 questions a cheix multiplefi écrivez sur VOtffi feuifle 1a 011 (168) répensds) qui canvient (canviannent). L Structure du noyau atomique M. Le noyau atomique I. 1 J. Structure dz; noyau Mama‘an I. f 1.2. Cémpasiz‘z’an du myau {Emmiun d6 queigues éiémems Donne: le nambre dé prawns et de neutmns deg éléments suivants : H, Bey, F et Mg. x -' a” if}; if uh, .4; I ‘1 . :__F i r :ngi “1 g~ g» 235;? I“ fig “’Ei ET“ 6 fl git”; if}. 12. La radioactivité 222.]. L63 igampeg fl Sacham que 13 1113336 molaire d6 l’hydmgéne est 1.00794 g/me}. et que l’hydrggfléps nature! est CDHIpQSé des dew; isetopeS suivants : - jH = 'g/mol 6t EH : 2:014}. g/molg calculer l; abandance tie chacun de ces dew: 1sot0p68. i f? g £3 ? +~ I " “1* a. .:'-‘ 3' . I ' 16" I uc- if. I" :,.. 13""? ::'_.-'\-'_I H“, if /( f {PK 'f‘ a..- if '11.; «a; in“ - "‘ L. ,3. r g. “a. fig» 5% gig-M {/13 3w as . m 3‘ '5 32““: s Us -Zr 1.2.2:. Les réactfens nuciéaz'res - r u r + r - __ r r 348 fl I; mutt-52:: new as“? Ecnre l’equatmn de desmtegrstmnfi de t’eiement 54 X6. ms W‘ E w 1%, Q1161 est Felement 18811 de cette desmtegrstlen ‘2’ use: " h .t. Queue est la nature de la partleule B ‘2’ Cette partieute estuelle 1m. constituent du neyeu stemique (justifier votre repense) ‘? 5% f st J It a ts..- . m nip. \> E? g) 3““ a: . . as. 1 new if , 3-1 s, ss- . ,1- . ,. i. f I H” s. Eeme 1s desmtegretmn e, de l’etement 2;; fit}. fits e F‘s Que} est F element issu de cette desintegrstien ‘2 We: Quelle est 13, mature de la partieule 0; ? F .1 1-“ I I I m' 'E' Edi-“HE ...-.,-;; Mitts sets-ts st assesses. -.- Cette particule est—elle 1m constituent du myau atemique (justifies votre repense) ‘3‘ Seehant que la cinetique de desintégmtion dim element est donnee par :: A 2 A655 A represents: lasetivitefi Ag est Factivité su. temps t= 05, k est la, Censtente de Vitesse de r - r - -1 _, desmtegratlon en s (011 en en 1). Etabtir 1a relatien qui exprime 1e temps de demi—vie Tm en fonetien de 26. Pour ee feit'ea utiliseir que le temps de demiwvie cemespend s Ar: 140/2. A partir de eette relation eeleuler le temps de deflfiwvie du petessium K ,, sachent que k : isms” 311—1. ffi g m tiff” I? Hr' ~ t e t: the $1?” a s £72 at s?“.j-_ ff? _.* g} “* m_,fi__,_ :_ , 51:.- _, A m5. .-‘ _~ :3; wet-t t g1 t t g kit" ta gm 2 - m- -I Ir- t‘1 k- t: *‘ set H. Structure du Image électmnique H1... Elémmis de Chimie quanfique [.21. U}: elective dam ma pain? (36 parentiel Depuis lea travaux de Broglie et de Some dingerfi en cemai‘t Ea nature endulateire de 1’ eleetmn qui Se Situe au veisinage du noyau atemique. Le modéle 1e plus simple consiste a étudier ie eampertemem dim. eleetmn dans un puits de patentiel de mm infini. Censidérens 1m puits de patentiel 011 1a valeur de ce patentiel vaut : V05) 3 03¢ E [(112] at V(x)=w;x<0€tx>i Hafiz d‘gfile) 2m dx‘? Lfiéquatien de Schrédinger de ce probléme est : :- E x Wm) dent 1a eelufion est: W(x):Asin(kx)+Bms(k:r/L Montrer a Faide des eendifiens du probleme que la selution est : 9W x )1 m A MM). "' fia- 9 a? a . f" a ' ‘3"- $311: 2H5} 13"} if 1:; _ =3}: 3? Banner 1a valeur du veeteur d onde k. we; a t . c a 5. t :2: 74 4! V3 j fif (3 PE“; #3 ‘1 Ft 1' L.» a: fl“: *5“; gig-"a, _ (LI a. . i 2 . . Sachant que la censtante de normahsaflon est : A 2; -~---— 5} define}: l’expressmn de la fenctmn L a rem-“3* .. a djende de eet electron. if; E.» Cette fenctmn d’onde peutnelle prefldre plusieure valeurs ? a w? a, Si 011i a quoi correspondent—dies ? Exprimer a l’aide de Gette fonctien d’ende lfienergie totale (11:1 systeme. Comment passer d"un systeme a une d1measwn a an systeme a trms almensmna. Waeafiefi ..._, I _n. Ina-Mm. _w _I ‘ _:_ ' n. 3-» {Fri : fl; _ H F” . _e fig :5 5._ 1L _. 55' .-' '.-":1:- Jr . a}? ._ir __ -' '-'| ' v =.' .- ' h. _r _..e _ a 5-; -.-- I ' 37! E £3 E. ".3; It r" .fil' L' . 5': 51'- M - a Mtg *r a Rafa a "a a E a I: a“ -=‘* a 3 i ' .i' E l' L NH! ' 5'1 "F':;|: Irv???" .-. L 3‘; Eng; 5 E .'-- T ' :-':- I; j.' .5; 15"“!- E’" I f a it '5. E: $1.5 if” a? :5 95 "' Fr.“ sb' Eu ? I _U" ..:_...rHEf‘TrS?T.:5=71:F'fiL1m=i-fiih1f Ix'zt? ;" flax " E“ I“. I”? I "5! -_ 1‘1- ,-. i .5. am, we "‘ 1. TE'EET—Hqfl'EfiF-me.mu ; ,, 'FS' :5 ' 1" rm?- E g ' 31-: a arreenmmewmflhmmwmmpmwwm ' ' " ' " fl_ . E'- -';£.-~. m _ J'- .- :3; _ 5:?r4-u7fi_ :3 J. '1.._:-_ . q 3 teem f if} *1: 1.. £5 a?" a? if? g ‘3' 1 - a. .c i-T a” - ' 4 3? ea;- an a i. a d? a . a a. , a” h 5-. . E L fr: ijdfit 5:9}, .fl $1.1? :__ .r H 5‘“ a j r + #1,“? { .'.'.-:J""'..'lffl:‘I J E? _:f: L": “5-? :e fin, 2. a- ;- ' .; ---- - . =,- ." r e: a *T" .2 a: .I.- EI:-v I: :5: "EH. J —. :__ ' fifikm. ELI-f .'1'” ‘ .3? E . _. _L i _ {A .. a; 3d,? ' T {f- llf; .5. HE- -_.-' .3 j! 3 1'" Alli 'H. E: u' in ‘33 - \J m 3 " {la-i} J. 1-? I mill-- _5 In". Ir. "'3'" .-c 55' ’1-‘T' I I is.“ 3" I...- "F t ' E 7‘ _’.-‘ a J g 333 {m £2.23 Orbz'tafes 3303339333 3’3 Z’ateme 3’ ’kydmgéne _. .. . h. e. “'“ 2.3;:1' 3'3 1* r _I - a r I. :r it. C0flSld6f0flS Feteme d" hydrogette dam 3011 etat fendamentel. _ i “'“~*~n.th=._."_._z--._._ ._ ,3": "‘2" 5' '""'--u—-;;':::::.::.:: 3:3,. ..,_.,..,__,,...-...--* fig}; '- '5' '- 6 a“; M 35"“ 11*. Donner 1e3 vateum des nembres quanttques 3, E, m. E“- fl‘“ 5"“ * _W “‘5 -- :55: {MN Quets sent les 1101313 de ees 1:1‘013 Hombres quanttques ‘2’ r °* " b i, f 3 t 3' I; I" 3'; i .3 - 1L 3 3% 5; _ ‘3 l_ a? _ f V f 3 e g; . EU 3,3 t- .3 r En V033 basant sur les fonettem 3330etee3 de Legendre et de Laguenrefi expttmet 13 fenetmn d’ende de cet eteetmn. “it 2‘ I ' . ' . L. ' " 1“ .f *3? if 4; 5r - J: :- Th. :3? H - "" .' De33iner eette orbitale atomiquet S Donner 13 ferme fume orbitale atenfique pt 33: Quel est 1e Hombre quantique 3 minimal quail taut pew? ebserver ce type dfier‘bitate atomique ? Quefle est la valeut du Hombre quantique Z p013 ce type dflorbitale ‘? {L Combien d‘erbitales p eXiStentmfl ? Que} est 1e Hombre quantique qui 3333313313 nombre de ees orbitales ? 3233 IL; Le mrtége electronfque £12.], Amme 3’ ’hydmgéfie 33 £033 hydmgémédes L’énergie d’un i011 hydrogenetde (03 d6 Feteme dfihydmgene) est (10111133 1331': 3‘14;z : ~13J6xgi; (eVfi. H 33 it 1* IF 1'. r . f? 3-5 1: Banner 13 valeur de Fenergte de Fateme dfihydrogene dens 3011 etat feadamentet, m “f fl i “t? t ' - a" " ‘1 ‘r F ‘* r 3*in H?“ 3 “WWW” m :1 Banner 13 veteur de Fenergte de Fateme dfihydmgene (13113 3011 premier etat exette Mflé é? i Denney: 13 lengueut d”ende du rayennement permettant de passer: de 33:31; fendgmentat 33 vi“ 1' 1. n I? fit;- _ I'___‘_ _-\. I _ EH; .. a I L; :- I I.“ I r _ .__I_ I . _I 1. "'- f-g-I-E "' _ , - I“ if ‘I- _ 3' V _h' 1": {It ' -_I r r {fa it $333 W fl 3.3 H 5;. “=33 r.- u-w w 3333 w M 33: 35' it": t. 3- 33313333 6 a e i, in: 1 EH}: E “:5 "WWI- '. m“ WWHWWN‘FWT-Immtafifi:_::3;=~:3:.:3.':‘P‘#3;H-mMmflfi‘fiflmfl ' !" “_._ If]. I f:l..rl E}. I 95,? E saw-“r. ' 7:5: "*3: - ,_ " .. . '1 awn-H .c -'IH-:I .:_ _._ - ,__ r ‘3'— 1';- h' :':l. «I... J:- EI'W'JIL '- 3 'i: ' " Quefle est 13 mature de ee rayonnement f?” (g KER fl U5"- Qufifle est: Penetgie dfiienisatien de Famine dfihydregefle ‘2‘ 3:3 1-:- 3 " Calculer la lengueur d’Qnde djun raymmement émis pour une transitifin électmniqua d E g l - ___.... 1 LW' if 1:35 5"? "3-" fin-ail x ' mvaau £53 vers le mveau M. * pour lfiamme d’hydmgena & 3 W3 -- a1 g £7 # 5:; ET?! fl: ._1 '_.~_ :‘u— E 1'ch 5"; __: “H‘ ".. _ 1'." _ 11...? an. Art”; g|l-'.:__ _ ¥ a pal." -- I'I- -'-' id... 1'6': 3'53"- -. irfih in EFL If; all: 'I -' 1"- Ir'b'd-‘I r: . IE... 1' nut-fl .3 “ha 93' r ' :5 "-. ‘3 5.15, 1:" r *1” , ,1 Eh? Em fir ., ff; *5" - -., . 5.1- ' f' 3. :r “.55.;- a El: E- 5 JEme a: 51hr;- ‘Efia I‘ll-1.53 5r I- I i. " Fifi; IF EM:- ..-1. :14" W "‘ "‘1"? $.53 -‘-'-i-:~;J-‘ :. ‘I 1" 1- I :1; LI.‘ - n. "I I u E if e,- x'hweamia-fiy ‘Jhfiffl:LEG;"‘~’1=5'.:’F:+?:""‘T.TM- *1” "' I:- f 14"} :fl‘_ :3? . If. I4" J: 5'- _ . -c. + J53 - E: E in i 9‘ 2'. {a E at? 112. 1. Aromas palyéfeCWm/ziques Definer la. canfigumtmn electmmque deg amines Suwants :He, 3.. F: R; 5:: k” ‘ Quel est la nambre d’électmns d6 valence d3 chacun d6 {:65 éléments ? Hg 5. E if? g- 1. 3%; 3., Es-uce qua mus gas élémems 30m; suscaptibleg d3 farmer des meléculw ? *EEVWM ,. g? i h- v mm E11 considémnt 1a configuration (1% Fame He at 163 constantes d’écmn d3 Slatarfi sacham qua , . , Z 2 l’energm paur cat atome est 610111166 par : E}? 2 “1336 >< ig— (3V) 3*: ' Calculer Fénargie dfionisatien correspondant :31 la transformatian : He———%H62+ + 26*] 3": a: r? - - "‘ k ff:- fl-W air? 11-. if ' a "a F 3/ Calculer 1361131316 d3i0nisatjon correspflndam é. 1a trangfermation : H a? —> a??? 16?, gig“: I: ,._'::.-_ a -- an. .. '* . _ I J; I. 1: I Q E '5“ *9 ' 3"“ ‘t w- a- 4 « m i Em - «3;.» mmfi . -. "id-HEW???“- J’ n i. ._ I.. as; “I Hrlg. FIN I}. .- flElfi ii a” - . .-: * m: in. «51., £33? if i 4.1;: 15: “11"” ' "":' -’-" “H- ' -': A," ~.—- E13. - a? .w'i- .95. £3? 1'39 I. F" 7;. '..-."I . =-'-u‘..£:-- .- 3‘ :.-" "-" ""a-lfrn- :- "II: 3 _"-_ 5-- F“;- ""- RCalculer lfiénergie dfiionisation Barrespendant Q 13, transfemation : HE ———as9~He‘f‘i+ + "3615 "" ‘5 0n irradie une surfaca d6 sadium par un mymmement dam la longueur dg‘onde est ,1: 544 mm, Li’énm'gie dionisatian du métal est Eg: 2.28 eV L’énsrgie du raycnnement est—6116 suffisame pmu' éjecter 1m électmn d3 15: surface du métal ? L I III;- "A. n I f # m1— hzmq. [raugiiififil HI#_ ? i f - If} I ll : £1 Uusflfier vatre repouse) E" . a; g. I . w l h 1 i 3 r f i Q ##5##: _u.,_ Em“. _-T'"fl:iv 81 (31115., quel 651: 1a Vitesse d6 1 616(3th emls .; Q E an; .q-a er Email}: FE : g Effigy {‘3 W} f a m flLMWWWWW t. a, W 5% 1.5—? a 'U 1H. Structure des molecules 43 AAAA " HIJ. Représentation deg moiécules [H 1.]. Représ en ration de Lewis "m" fa. ** I e if i he Denner lee représentetiene de Lewis des molecules suivantes : CH4. PC13.NH3. 02,, N03“. Cf £3: - i r ' fiw at Q .7:- efiew Calculer la charge fermelie de ehecun des Memes constltuant lee molecules sumantes : C02, i“ u w {3 fl“: flew Egsa .8135. 31:35? $04 . a”. abeiifli é '{3 C} 53 53’ “3- ”; ' Caieuier 1e nembre dbxydafion de ehacun deg memes constituent lee molecules suivames : “fie _ 2- r (ii # W E: N03 5 PC13: 80‘4 5 NHE: . e =- '1? {fifiikfiflfl f“ e i - i 53er- 553' “i” 3 i i“ i f r1:} “ "a r” '31:}... {:33 ; drew: " it" h I; ____ __ Q i z 3*3 ‘“ iii j {vie "' "F w e ewewe e e * ,. "“ .. . _ w 3"» z -- - r .1“;- f.._ :H .. .; final -_ h- T! 1.31.1.5. Geememe deg moiecuiee £63032 fa me’fizode VSEPR E I; In? if"? if} F- ‘1 w ‘fi. Dfiflflfifl €11 flflmfiflcla‘fufe VSEPR (5XflEm). 13. structure des molecules suivantes : NH3, H20. SF PCl BF CH ' 63 53 3: 4* " e; :e _jfi. i __ xii ii? gage : “35;? Dessiner ees molecules en 51011113112 1e 119m de leurs fonnes géométifiqu _T .5 ._ .l“ h': . . .. Mam-- M :5“! -' "' " ‘3'?” I'“ ‘l-c 1...": ':"-\-""|:.r' . lg? ’: r 3-. |. h:- _ 1. . .' - ' - - ' -'.. -' “i..- .". m' "" " - a -' s .. . _ . . - - -. - - .H- _ r” - . ' J ' 1’" He ..-a.t =n i. 5?} ff". £—. f’ a i :rT-"m 1.2-“ ~' '--. ” ' * f if "1'! f . . .. . 1- -. ; 1 - _ - - -.c- _- ' u..- ... . " .-: / h 1 1 :L. __ Fr: In”: Tl;- L "h. _1. L g”; .._...-...!._-:-' I“ \ I 5 n1- ' -'-.; - -'.' '11. ' m e 1. 'i= n “'w <" "-1 '— . 1. T .T- 4 ". :3". :5“. {T . __ _ _ ._ _r, _ __. If . J __ . - a. -E" n.- Hm 5 II. I 5?: 3' L a. J? a I H -_ n." .- - I '“' .. . . _-'F1.. ME. 5:- -"""- 5'5 .. . -—- . "n. ._ - u. :n. J- '1'. :- -;_-" '-'_ " .._' I' '.' 3 '- . _ 1:" _.Ir\5-I'-. .- . '- ."' '. .- a_— ,1;- .;.' 3. -- £-..i.;.- “a: '3 .2; .1; .-;_.-. ---; r; _r. : -- [gig-- 5"? {/3 “'1: 6 fit: Im :- I-‘I H4. 'h:.-- '-u-. _-'E *7- 1- 'I'.-'-Ec. 1- H. |' a_ 'I., _-r'_.-_-_:_ E _ i LI 3;? ‘fr ti; . __ {a i- -. _ i ' .- ; _ .' '_ -:_- _ 5;- LE £56550” Chimique 3:...» gr; [1.5.2.]. La Zieism camiem‘e Donner 1e 1mm desr dew; liaisons cavalentes que lien pent tm‘mrer eu sein deg meleeuies. Quelle difference exieteut—il entre ees deux types de iiaieon ? Censidémns 1a molecule H—F. Le. difference- dielectmnégetivite entre lee dew; amines vent AENE L8. Le memth dipolaire experimental de Gette meléeuie est #8399: 1.82 D (Debye). Calculer 1e moment dipoiaire de la. meiéeuie HuF en censidémnt eette demiere cemme pummth ignique. La. distance interammique est de 92 pm. y a. a} ~ \ g: a! E:- em: "I } fig 3" v 3.5 (M W if: 'I :- 5 {:- f' i. i ii an e. f -'.{;5 ex ._... a. -. _ q. 1...: a? ' _-' '1. _-r"-.. ' . -. 5- he i... a _ .3. -W 3 I; .r; g» g“; .s'H. is?“ fie . £39.:- 5 “'wwm i 1-- ___-_\_~.I' 9&1: i- t 1""? ' #9 —'-'-u'5' .ni'fifij' “I” -_ Fir-'1' HI: . T II'ulalI .95: - Ii: . .: r ' K .. e-‘r‘! i Calculer 1e pourcentage de ienieité de la liaison Hw-F '“fi r‘w‘ c?" E _ *f'g t - Quel eSt 1e type de la liaisen qui unit H et F ‘3’ C 1:31.in Queues sent les ehargeg pafiielles pofiees par H et F f? [11.21. I. Orbfmies meléezdafreg er hybridm‘im Censidemns Ia molecule de dihydmgene H-«H. Dans eette meleeulefi quel type dfierbitaies etemiques sent mises en jeu dens la liaisen ehimique ‘2’ S. Quel est le mm de la Haigen chimique femee ? 5:? fig -.-~- tam-IE” a! i! Aves quel type de receuvrement orbitalaire 1a liaisen ehimique est-belle fermee ‘2' e“ VG {Wwemefi Combien d’orbiteles etemiques participth a la liaisen ? Combien d’erbitalee moléculaires sent areas"? (les Hemmer et déerire leurs fem—time) ” {L s 3. . r“? i F: 1 Elf"; F ‘5 .r'u r E :" at"? -" a 51' I .; H: I a _;..d'. I i. (at: "_-__ i' E ' : i . "1. #il-J'IEIFET_."__..:.§I e. Mr“: H m g?- “ ’ .~. 5 i. 3 _.I .I . at 3-:- Lfietome de cerbene est connu pour former deg orbitalee atomiques hybrides. Denney la eenfiguration elecfionique de l’a’teme de carbene fibre (En mus aidant de schemes g” .i-fi .- '1. .l-. um representh les eases quantiques). Quel type d’hybridafion peut demer I’etome de carbone ‘? (En mus aidant deg schemes I1 I: J : 1 - I “Ill-THI- EIJ-fiwfln: I :- 1" I _..-A':-..5“"1-'-q....:.'3 ...-: _ "i! . E i 3 iii-c :2: ,. C4“ ‘1 .. .- . - I ;. -: .-'I"'- .- L' -- . 1. - 5-. representants 1es cases Quanth 1168) xii _ - 1/? mi J My . M J'- - 1. - - I . ..._:I - .w: Iii ii ‘-,.' ' I. a; I “I? _-_l_l__,I.::! a . m . .-' 31-:ou .-.__'_1._ r. _ g - .I_ -.. .-- ,-.' ' - I": g e} a '1. ._ n "I- "-__.- -.q_-..-. A ‘1: ‘ N we Dagger Fetatzwhybridation de l’ateme de earbene dang les melecules suivemes : CH4, CHQCL flank-‘9‘" H2630, Hemmer liaisons chimigues presentes dang ees composesa ' '5. _ _, 2E?- : ee- hm. i C a * ' " m “H r“ r m- w - a; B '35?“ "3'5 = 5 1-5?- ”fir' 3" .75“?! 1!; I inn-r - '=- ‘3' .‘iu‘fi _-. _|_-. _. - . a? as; .-.= r: r p . g 4%“ 5' f “if: ii"? i; :. 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