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Niveau d'énergie atomistique
Bonjour à tous je suis bloqué sur un exercice voici l'énoncé,
1)Dessiner le diagramme énergétique de l'hélium jusqu'au niveau n=5, en précisant les valeurs énergétiques de chaque niveau en Ev
Pour cette question je pense avoir réussi j'ai appliqué la formule En=-13.6×Z2/n2
J'ai donc n1=-54.4 eV, n2=-13.6, n3=-6.04, n4=-3.4 et n5= -2.176
2) Quelle énergie faut-il fournir à l'ion 2He+ pour lui arracher son éléctron
Ici j'ai mis EI=Ep-E1=0+54.4=54.4 eV
3) A quel niveau d'énergie (n) de 2He+ se trouvera l'électron après excitation par le rayonnement éléctromagnétique de longueur d'onde 23.4 nm ?
J'ai calculé E=hc/
=6,63×10-34×3×108/23,4×10-9 = 8.5×10-18J=53.125 eV
Mais je suis bloqué car je ne sais pas à quel niveau d'énergie cela correspondra. Car en additionnant avec E1 je ne trouve aucune valeur de n.
4) Combien de raies d'émission sont envisageables lorsque les ions hydrogénoïdes 2He+ retrouvent leur état fondamental.
Ici aussi je suis bloqué car je trouve qu'il y a 4 raies possibles (n5--->n1, n4--->n1, n3--->n2, n2--->n1) mais je sais que la bonne réponse est 5 mais je ne comprend pas pourquoi
5/ Quelle sera la longeur d'onde du rayonnement émis lors du retour d'un électron 2He+ du niveau n=3 au niveau n=2
Ici je me suis aussi trompé car j'ai appliqué la relation de mon cours donc 1/=RH(1/9-1/4) donc = -656nm ce qui est impossible.
Merci d'avance
Bonjour
Dessiner le diagramme énergétique de l'hélium
Il s'agit de celui de l'ion hélium He+, structure à un seul électron. Avec deux électrons, l'étude serait beaucoup plus complexe.
Je pense effectivement que ton énoncé est incohérent : Si tu ajoutes à l'énergie de l'état fondamental l'énergie apportée par un photon de longueur d'onde 23,4nm, tu n'obtiens pas l'énergie correspondant à n=5. J'ai essayé de faire les calculs en prenant davantage de chiffres significatifs : peine perdue : l'énergie obtenue ne correspond à aucune des énergies calculées à la première question...
Pour passer de n=5 à n=1, il y a beaucoup plus de raies possibles : on peut passer directement de n=5 à n=1 ou faire lepassage de n=5 à n=4 puis n=4 à n=1 ou... Le décompte est en fait très fastidieux...
Pour rendre à cet exercice sa cohérence, il faudrait considérer que le photon reçu par l'ion hélium He+ a pour longueur d'onde dans le vide 23,7nm et non 23,4nm.
Pour la 5), tu as commis deux erreurs :
1° : tu as conservé la constante de Rydberg de H, il faut ici la multiplier par 4 ;
2° : tu as commis une erreur de signe : attention à ne pas confondre la formule valide pour l'émission de radiation avec celle valide pour l'absorption. Pour ne pas se tromper, raisonner sur les niveaux d'énergie peut se révéler utile...
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