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SERIE N° 3 2018 (1) .pdf


Nom original: SERIE N° 3 - 2018 (1).pdf
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Université de Blida1

Faculté de l’ingénieur - Département TCST

2017- 2018

SERIE N° 3
EXO 1 :*
1 / Calculer Rn ; Vn ; En ; au niveau d’énergie n = 1 , 2 , 3 , 5 , …. ∞ pour l’atome H et
pour l’ion He+ .
2 / Représenter le diagramme énergétique des deux éléments .
3 / Calculer leurs énergies d’ionisations à partir de l’état fondamental.
4 / Calculer pour l’ion Z Li +2 .
A / L’énergie pour passer de l’état fondamental au 4 ème état excité.
B / L’énergie pour ioniser Z Li +2 à partir de son 4 ème état excité.
C / La fréquence et la longueur d’onde de la radiation émise quant l’électron passe du
4 ème au 2 ème état excité.
EXO 2 :
1 / Un atome d’hydrogène initialement à l’état fondamental absorbe une quantité d’énergie
de 12.09 eV . A quel niveau se trouve l’électron ?
2 / L’électron de l’atome de ( H ) émet une radiation de longueur d’onde λ = 1027 Ǻ .
A quel niveau se trouve t-il ?
EXO 3 : *
Les longueurs d’ondes mesurées en ( nm ) des quatre raies ; Rouge ; Bleu ; Indigo et Violet
du spectre d’émission de l’atome de H sont respectivement : 656.47 ; 486.27 ; 434.17 ; et
410.29 nm .
1 / Donner les transitions correspondantes à chaque raie et le représenter sur un diagramme.
2 / Calculer le nombre d’onde de la raie limite de cette série .
3 / Que représente la différence d’énergie entre la raie limite de cette série et celle de la
série de lyman.
EXO 4 :*
1 / L’atome d’hydrogène absorbe une radiation électromagnétique qui fait passer l’électron
de l’état fondamental au 7ème état excité . Calculer la longueur d’onde de cette radiation
ainsi que l’énergie du photon absorbé.
2 / Lors du retour de l’électron à l’état fondamental , trois photons de longueurs d’ondes
respectives λ1 ; λ2 et λ3 sont émis. Si λ2 = 4842 Å déterminer à quelle transition
correspond – elle ? En déduire alors les transitions correspondant à λ1 et λ3 .
3 / Représenter les trois transitions sur le diagramme d’énergie en précisant la série ainsi
que le domaine spectral .
EXO 5 :
1 / Donner la relation entre λ Z et λ H (longueur d’onde d’un ion hydrogénoide et longueur
d’onde de H ) pour les mêmes transitions.
2 /Donner la relation entre R Z et R H ( constante de Rydberg d’un ion hydrogénoide et
constante de Rydberg de H ).
3 / Donner la relation entre EiZ et EiH ( énergie d’ionisation d’un ion hydrogénoide et énergie
d’ionisation de H ).

EXO 6 :*
Soit l’ion AZX b+ un ion hydroigéoïde initialement dans son 3 ème état excité , il émet une
énergie égale à 204 eV pour retourner à l’état fondamental.
1 / Calculer Z et b .
2 / Calculer la longueur d’onde λ Z émise .
3 /Pour la même transition , calculer la longueur d’onde λ H émise pour l’atome d’hydrogène
. La situer dans le domaine spectral. Déduire l’énergie émise par l’atome de (H)
correspondante.
EXO 7 : Donner la relation entre les énergies d’ionisation de l’atome d’hydrogène et d’un
ion hydrogénoide. Calculer l’énergie à fournir pour ioniser à partir de leur état fondamental
les ions : 2 Heb+ ; ZLi 2+ ; Z Be 3+ .
EXO 8 :**
On
1/
2/
3/

considère un ion hydrogénoide Z AX+b à son 5 ème état excité ,sa vitesse est de 1.09. 106 m / s.
Déterminer le numéro atomique et en déduire la charge b et l’identifier .
Calculer la 3 ème énergie d’ionisation de X à partir de l’état fondamental .
Parmi tous les chemins lui permettant de revenir à son état fondamental ,on en retient deux cas :
→ Celui qui s’accompagne de l’émission d’un seul photon de longueur d’onde λ1 .
→ Celui qui s’accompagne de trois photons dont les fréquences sont en ( S-1) :
ν 2 = 1.027 . 10 15
ν 3 = 5.541 . 10 15
ν 4 = 2.21 . 10 16
A / Préciser les transitions correspondantes à chaque émission.
B / Calculer les longueurs d’ondes : λ2 ; λ3 ; λ4 et préciser le domaine spectral de
chaque raie .
C / Représenter les transitions sur le diagramme énergétique .

EXO 9 :
L’électron de l’atome d’hydrogène est excité au niveau n = 3.
1 /Combien de raies différentes peuvent –elles être émises lors du retour à l’état
fondamental.
2 / Calculer pour chaque cas la fréquence et la longueur d’onde du photon émis.
3 /situer ces raies dans le domaine spectral.
Données :
RH = 1.1.10 7 m -1
1 eV = 1.6.10 -19 j

h = 6.62.10 -34 S -1
K =9.10 9 SI

C = 3.10 8 m / s
e = 1.6.10 -19 Cb

1 Ǻ = 10 -10 m
-31
me = 9.1.10
kg


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