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Vidéo question :: Descriptions de la spectroscopie d’émission de flamme Chimie • Deuxième année secondaire

Des données supplémentaires peuvent être obtenues en faisant passer la lumière d’un test de flamme à travers un spectroscope. Laquelle des affirmations suivantes est fausse? [A] Les éléments émettent de la lumière à des longueurs d’onde uniques et il est donc peu probable qu’ils soient mal identifiés. [B] Chaque élément émet une seule longueur d’onde. [C] Il est difficile d’analyser les éléments non métalliques en utilisant cette méthode. [D] Chaque mesure d’échantillon peut généralement être effectuée en moins d’une minute. [E] La mesure et l’analyse des données peuvent être automatisées.

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Transcription de la vidéo

Des données supplémentaires peuvent être obtenues en faisant passer la lumière d’un test de flamme à travers un spectroscope. Laquelle des affirmations suivantes est fausse? (A) Les éléments émettent de la lumière à des longueurs d’onde uniques et il est donc peu probable qu’ils soient mal identifiés. (B) Chaque élément émet une seule longueur d’onde. (C) Il est difficile d’analyser les éléments non métalliques en utilisant cette méthode. (D) Chaque mesure d’échantillon peut généralement être effectuée en moins d’une minute. (E) La mesure et l’analyse des données peuvent être automatisées.

Nous effectuons des tests de flamme en brûlant des substances, en observant le changement de couleur de la flamme et en utilisant la couleur pour identifier les ions métalliques. Comme l’indique la question, si nous voulons savoir quelles longueurs d’ondes spécifiques sont émises au lieu de simplement voir leur couleur générale dans la flamme, nous pouvons regarder à travers un spectroscope. Un spectroscope est essentiellement un prisme qui réfracte la lumière séparant les différentes longueurs d’onde provenant d’une source de lumière.

La lecture du spectroscope ressemblera à ceci : des bandes de couleurs vives dispersées sur le spectre de la lumière visible. Nous appelons le modèle de longueurs d’ondes libérées par un élément le spectre d’émission de l’élément. Tout comme l’empreinte digitale d’un humain, le spectre d’émission d’un élément est unique et immuable. Nous pouvons donc l’utiliser pour identifier l’élément brûlé.

Maintenant, regardons les réponses pour trouver une fausse affirmation. La réponse (D) : chaque mesure d’échantillon peut généralement être effectuée en moins d’une minute est une affirmation vraie. Chaque mesure nécessite simplement de brûler le sel et de visualiser la flamme à travers le spectroscope de poche. Ce n’est pas une procédure très longue. Donc, nous pouvons éliminer (D) comme réponse.

Une autre affirmation véridique est la réponse (A) : les éléments émettent de la lumière à des longueurs d’onde uniques et sont donc peu susceptibles d’être mal identifiés. Puisque les longueurs d’onde de la lumière émise sont basées sur l’espacement des niveaux d’énergie des électrons dans l’atome, lorsque les électrons sautent entre les niveaux, chaque élément libère le même modèle prévisible de longueurs d’onde (ou le même spectre d’émission) à chaque fois qu’il est brûlé. L’identification de l’élément nécessite simplement de faire correspondre le modèle de longueurs d’onde observé avec un modèle de référence. Donc, nous pouvons éliminer (A) comme réponse.

La réponse (C) est également une déclaration vraie. Il est difficile d’analyser les éléments non métalliques en utilisant cette méthode. Alors que les éléments non métalliques ont leur propre spectre d’émission (ou patron de longueurs d’ondes émises), leurs électrons ne sont pas aussi facilement excités que les électrons d’un élément métallique. Ainsi, leur spectre d’émission n’est pas visible avec cette méthode. De plus, les non-métaux émettent souvent des longueurs d’onde en dehors du spectre visible. En raison de ces deux aspects, si nous brûlons un sel contenant un métal et un non-métal, seul le spectre d’émission du métal sera visible. Donc, nous pouvons également éliminer la réponse (C).

Le dernier énoncé vrai est (E) : la mesure et l’analyse des données peuvent être automatisées. Il existe en effet des ordinateurs et des machines qui peuvent effectuer cette tâche. Étant donné que la procédure nécessite de détecter des longueurs d’onde quantifiables et de les comparer à un indice de spectres d’émission connus, ce n’est pas une tâche particulièrement difficile à réaliser pour un ordinateur bien conçu.

La réponse restante (B) : chaque élément émet une seule longueur d’onde, est une fausse déclaration et la bonne réponse. Si nous regardons à travers un spectroscope un ion métallique en feu, nous remarquerons plusieurs bandes de plusieurs couleurs représentant plusieurs longueurs d’onde. Plusieurs longueurs d’onde sont présentes parce que différents électrons de l’échantillon descendent de divers niveaux d’énergie dans l’atome, libérant des photons de différents niveaux d’énergie avec différentes longueurs d’onde. Même l’hydrogène, l’élément avec seulement un électron à l’état neutre, a quatre bandes distinctes sur son spectre d’émission. Les éléments libèrent plusieurs longueurs d’onde lorsqu’ils sont brûlés. Ainsi, la bonne réponse et la fausse déclaration est (B) : chaque élément émet une seule longueur d’onde.

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