Bonjour, voilà mon exercice et les réponses que je propose :

Données:
Z(Li)=3    Z(Na)=11    Z(K)=19    Nombre d'Avogadro=6,02 * 10^23 mol(-1)

1. Donner la configuration électronique du lithium, du sodium et du potassium. Montrer que ces éléments appartiennent à une même famille et la nommer.

2. Au moyen d'un spectromètre photoélectronique, on a déterminé les énergies de première et deuxième ionisation E_i1 et E_i2 des 4 premiers éléments de la famille étudiée.
Les valeurs mesurées sont les suivantes (en kJ.mol^-1).

	Li	Na	K	Rb
Ei1	520	496	419	403
Ei2	7298	4562	3051	2632

On appelle énergie de première ionisation d'un atome X l'énergie E₁ mise en jeu pour arracher un électron à l'atome en phase gazeuse, dans son état fondamental, selon le processus d'équation : X_(g)X_(g)⁺+e^-
L'électron arraché lors de l'ionisation d'un atome est l'électron le plus externe de l'atome (exception pour les éléments de transition pour lesquels un électron d'une sous-couche ns part avant celui de la sous-couche (n-1)d ce qui n'est pas conforme à la règle de Klechkowski).
L'énergie de deuxième ionisation est mise en jeu pour arracher un deuxième électron.

a)Quelle serait l'énergie d'ionisation pour l'atome d'hydrogène (la donner en eV) ?

b)Exprimer l'énergie de première ionisation d'un atome de lithium en eV.

c)Expliquer l'évolution des énergies de première ionisation au sein de la famille.

d)Expliquer la différence d'énergie observée entre E_i1 et E_i2.

3. Le césium appartient à la même famille que les éléments ci-dessus. Il est situé dans la sixième période de la classification périodique. En déduire sa configuration électronique et son numéro atomique.

Voilà mes réponses et je bloque à certaines questions :
1. J'ai réussi cette question, ils ont tous un électron de valence donc il s'agit de la première colonne du tableau périodique donc ce sont des alcalins.

2.a) J'ai supposé que pour atteindre l'état ionisé il y avait une absorption et j'ai utilisé la formule : -13,6/ (n²) valable uniquement pour l'hydrogène.
J'ai fait E-E₁=0-(-13,6)=13,6eV.
Le 0 vient de quand n tend vers l'infini, l'expression tend vers 0.

b)520kJ=3,25*10²⁴eV
Je pense qu'il faut utiliser le nombre d'Avogadro mais je ne vois pas le lien.
D'après la formule, n(mol)=N/N_A avec N sans unité et N_A le nombre d'Avogadro.
Une mole = 6,02.10²³ molécules.
Je ne vois pas comment relier tout ça.

c)L'énergie de première ionisation diminue au fur et à mesure que Z augmente. Cela signifie qu'il devient plus facile d'arracher un électron. Peut-être que parce qu'il y a plus d'électrons, l'atome est plus instable.

d)J'imagine qu'il est plus difficile d'arracher 2 électrons plutôt qu'un seul. Faut-il que je fasse un rapport genre 7298/520=14,034... Et comment expliquer ça rigoureusement ?


3.J'ai bien une méthode mais elle me paraît peu rigoureuse.
Z(Li)=3 et est situé dans la deuxième ligne du tableau périodique.
3+8 car 8 colonnes=11=Z(Na) troisième période du tableau
11+8 car 8 colonnes=19=Z(K)   4ème période
19+18 car 18 colonnes = 37   5ème période
37+18=55=Z(Cs) et 6ème période
La configuration est facile à trouver après.

Je remercie d'avance pour l'aide apportée