Chapitre 5
162
exempled'uNeexpressioNcodée
S(Z
=16):1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
2
x
3p
1
y
3p
1
z
ou
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
4
ou
[Ne]3s
2
3p
4
quEstions Et ExErcicEs supplémEntairEs
facile
difficile
très difficile
Rayonnement électromagnétique et énergie
1. Sous quelles formes un rayonnement électroma
gnétique se déplacetil dans l'espace ?
2. On a observé que la rétine d'une grenouille
réagit à un rayonnement électromagnétique
dont la fréquence est de 5,94
× 10
14
Hz. Calcu
lez la longueur d'onde correspondant à cette
fréquence.
3. Calculez la longueur d'onde d'un rayonnement
dont la fréquence,
, est égale à 7,00 × 10
4
s
1
. Dé
terminez la région du spectre électromagnétique
dans laquelle ce rayonnement est situé.
4. La longueur d'onde d'un rayonnement est de
2,61 × 10
6
nm.
a) Calculez la fréquence de ce rayonnement.
b) Calculez l'énergie d'un photon de ce rayonne
ment.
5. Il faut fournir une énergie de 7,21
× 10
19
J pour
arracher un électron à un atome de fer. Calculez
la longueur d'onde du rayonnement requis pour
une telle extraction.
6. Une station de radio FM émet à une fréquence
de 99,5 MHz. Calculez la longueur d'onde de ces
ondes radio.
7. Lorsqu'un rayonnement électromagnétique a une
longueur d'onde de 231 nm, il est suffisant pour
arracher un électron à un atome de lithium. (On
dit de cet atome qu'il est ionisé.)
a) Calculez l'énergie d'un photon de ce rayonne
ment.
b) Calculez l'énergie nécessaire pour ioniser une
mole d'atomes de lithium.
8. Calculez l'énergie du photon correspondant à la
raie jaune du sodium, dont la longueur d'onde est
de 5,89
× 10
7
m. Calculez l'énergie d'une mole de
photons de ce rayonnement.
9. Le laser d'un lecteur de disques compacts utilise
un rayonnement de 780 nm de longueur d'onde.
Calculez la fréquence ainsi que l'énergie asso
ciées à un photon de ce rayonnement.
10. La longueur d'onde d'une microonde est de l'or
dre de 1,0 cm.
a) Calculez l'énergie et la fréquence d'un photon
de ce rayonnement.
b) Calculez l'énergie d'une quantité de photons
égale au nombre d'Avogadro.
Spectres atomiques et modèle de Bohr
11. On désire faire passer un électron de l'ion He
+
du niveau 2 au niveau d'énergie 4.
a) Calculez la longueur d'onde, la fréquence et
l'énergie nécessaire.
b) Calculez l'énergie nécessaire pour qu'une mole
d'électrons réalise cette transition.
12.
Calculez la longueur d'onde maximale du rayon
nement nécessaire pour arracher l'électron :
a) d'un atome d'hydrogène lorsqu'il occupe le
niveau 2 d'énergie ;
b) d'un ion He
+
lorsqu'il occupe le niveau 4
d'énergie.
13.
À partir du modèle de Bohr, déterminez laquelle
des particules suivantes possède le rayon orbi
tal le plus grand : un atome d'hydrogène dont
l'électron se trouve sur l'orbite n = 4 ou un ion
He
+
dont l'électron occupe l'orbite n = 5. Justifiez
votre réponse à l'aide de l'équation de Bohr.
Indices : a
0
vaut 52,9 pm pour l'hydrogène ; il faut
d'abord calculer a
0
pour He
+
à partir de l'équation
de Bohr.
14.
La fréquence d'un rayonnement électromagnéti
que est de 5,0
× 10
14
Hz. Déterminez si ce rayon
nement peut faire passer l'électron d'un atome
d'hydrogène du niveau 1 au niveau 2.
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