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Exercices
1. Un fo ur à mi croondes réchauffe de l'eau en irrad iant ce lle-ci à l'aide d' une radi ation
de longueur d'onde égale à 12 ,5 cm. De cette manière, la t empérature d ' un récipient
co ntenant 2 50 ml d'eau placé dans le fou r passe, en 2 minutes, de 20,0 °C à l 00,0 °C.
Calcul ez l'énergie (en J par mo l de phot ons) émi se par le four.
2. Quelle est la lon gueur d 'ond e associée à un proton qui trave r se l' espace avec une
v itesse d e 5, 80 k m . s- 1 ? À quelle région du spectre électromagnétiqu e corres pond
cette longu eur d 'onde?
3. À quelle vitesse un neutron doit-il se d éplacer dans l'es pace pou r avoir un e longueur
d' ond e de l 0,0 pm ?
4. L'at ome d e baryum émet une lumière de fréquence égale à 5,41 . 10 14 Hz.
Cette lumière fait-elle parti e du spectre v isible? Si o ui , à qu elle coul eur corres pond-elle?
S. Un type de brûlure peut survenir si on s'expose à des radiat ions UV proches d e 325 nm .
a) Quelle est l' énergi e associée à un phot on d e cette longu eur d 'onde?
b) Quelle es t l'énergi e associée à un e mole de ces phot ons ?
c) Combien de phot ons seront nécessaires pour provoquer une brûlure de l mJ ?
d) Les brûlu res rés ulte nt de la ru pture de liaisons chimiques à la surface de l'épide rme. Si
une rad iat ion de 325 nm est capab le de rom pre une liaison chim ique, q uelle est l'éne rgie
moye nne (e n kJ · mol- 1 ) d 'une t ell e liaison chimiq ue?
6. Le complexe hémog lobine-CO abso rbe une radiation de l 953 cm- 1 . Calculez la longueur
d 'onde de la radiation (en nm), sa fréquence (en Hz) et son énergi e (e n kJ · mo l- 1 ).
7. L'at o me est parfois p résenté co mme un mi ni syst ème planét aire où les électrons se
déplace nt sur d es orbites circulaires di sposées autour du noyau ce ntral. Expli quez
pourquoi le principe d ' in ce rtit ude d ' Heise nberg m et à m al ce mod èle.
8. Combien d 'o rbital es y a-t-il dans le niveau n = 6 ? Préci sez leur natu re et leu r fo rme.
9. Dans un univers où l'électron au ra it q uat re valeu rs de spi n diffé rentes (s = Yz , s = X ,
s = -Yz , s = - X) et o ù le t ableau périod ique comprendrait seul ement 36 éléments, q uels
élém ents seraient co nsidérés comm e des gaz nobles? Schémati sez l'allure du tabl eau
péri od iq ue en question si la règle de Pauli était toujo urs d 'appli cation .
1 O. Utilisez un diag ramme orbital pour illu strer ce qui arri ve lorsqu ' un at o me d 'oxygène
acquiert deux électrons supplémentaires . Pourquoi est-il extrêm em ent diffi cile d 'aj outer
un 3e élect ron ?
11. Lo rs d' un fe u d'art ifice, une pluie d 'éto il es co lorées se mble to mber du ciel. Expliquez le
prin cipe de ce phénomène.
12. Commentez les affi rmations v raies ou fausses suivantes qui co ncernent les halogè nes.
a) Les halogènes ont une coque valencielle entièrement rem pli e.
b) Les halogènes fo rm ent des sels avec les non-mét aux .
c) À l'ét at naturel, les halogè nes sont mo noatomiq ues.
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de longueur d'onde égale à 12 ,5 cm. De cette manière, la t empérature d ' un récipient
co ntenant 2 50 ml d'eau placé dans le fou r passe, en 2 minutes, de 20,0 °C à l 00,0 °C.
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2. Quelle est la lon gueur d 'ond e associée à un proton qui trave r se l' espace avec une
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S. Un type de brûlure peut survenir si on s'expose à des radiat ions UV proches d e 325 nm .
a) Quelle est l' énergi e associée à un phot on d e cette longu eur d 'onde?
b) Quelle es t l'énergi e associée à un e mole de ces phot ons ?
c) Combien de phot ons seront nécessaires pour provoquer une brûlure de l mJ ?
d) Les brûlu res rés ulte nt de la ru pture de liaisons chimiques à la surface de l'épide rme. Si
une rad iat ion de 325 nm est capab le de rom pre une liaison chim ique, q uelle est l'éne rgie
moye nne (e n kJ · mol- 1 ) d 'une t ell e liaison chimiq ue?
6. Le complexe hémog lobine-CO abso rbe une radiation de l 953 cm- 1 . Calculez la longueur
d 'onde de la radiation (en nm), sa fréquence (en Hz) et son énergi e (e n kJ · mo l- 1 ).
7. L'at o me est parfois p résenté co mme un mi ni syst ème planét aire où les électrons se
déplace nt sur d es orbites circulaires di sposées autour du noyau ce ntral. Expli quez
pourquoi le principe d ' in ce rtit ude d ' Heise nberg m et à m al ce mod èle.
8. Combien d 'o rbital es y a-t-il dans le niveau n = 6 ? Préci sez leur natu re et leu r fo rme.
9. Dans un univers où l'électron au ra it q uat re valeu rs de spi n diffé rentes (s = Yz , s = X ,
s = -Yz , s = - X) et o ù le t ableau périod ique comprendrait seul ement 36 éléments, q uels
élém ents seraient co nsidérés comm e des gaz nobles? Schémati sez l'allure du tabl eau
péri od iq ue en question si la règle de Pauli était toujo urs d 'appli cation .
1 O. Utilisez un diag ramme orbital pour illu strer ce qui arri ve lorsqu ' un at o me d 'oxygène
acquiert deux électrons supplémentaires . Pourquoi est-il extrêm em ent diffi cile d 'aj outer
un 3e élect ron ?
11. Lo rs d' un fe u d'art ifice, une pluie d 'éto il es co lorées se mble to mber du ciel. Expliquez le
prin cipe de ce phénomène.
12. Commentez les affi rmations v raies ou fausses suivantes qui co ncernent les halogè nes.
a) Les halogènes ont une coque valencielle entièrement rem pli e.
b) Les halogènes fo rm ent des sels avec les non-mét aux .
c) À l'ét at naturel, les halogè nes sont mo noatomiq ues.
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