Transcription de la vidéo
Le diagramme montre un atome d’hélium électriquement neutre. Combien d’électrons dans l’atome sont dans des états excités?
D’accord, dans ce diagramme, on nous a dit que nous avons un atome d’hélium. Et, nous pouvons voir que ce cercle rose au milieu doit représenter le noyau de l’atome d’hélium, qui contient tous les protons et neutrons de cet atome. De plus, nous voyons deux cercles noirs qui représentent les niveaux d’énergie des électrons dans cet atome. Et, les petits cercles bleus représentent en fait les électrons eux-mêmes. Eh bien, ces électrons occupent ces niveaux d’énergie.
On nous a dit dans la question que cet atome est un atome d’hélium et qu’il est électriquement neutre. Si nous regardons le tableau périodique, nous pouvons voir qu’un atome d’hélium est défini comme ayant deux protons dans son noyau. Et par conséquent, nous savons qu’il doit y avoir deux protons dans le noyau, plus quelques neutrons, ce qui n’est pas pertinent pour nous pour le moment.
Et puis, le fait que cet atome soit électriquement neutre signifie que le nombre d’électrons dans cet atome doit être le même que le nombre de protons dans le noyau de cet atome. Et, la raison en est que les protons sont chargés positivement et les électrons sont chargés négativement. Par conséquent, le nombre de charges positives doit équilibrer le nombre de charges négatives pour que l’atome soit électriquement neutre. Et tout cela nous dit alors qu’il y a deux électrons dans cet atome.
Mais nous pouvons déjà le voir sur le diagramme. Il y a un, deux électrons réellement représentés sur le diagramme. Donc, de toute façon, ce qu’on nous a demandé de faire, c’est de trouver combien d’électrons dans l’atome sont à l’état excité. Pour comprendre ce que nous entendons par état excité, nous devons d’abord rappeler que chaque niveau d’énergie ou orbite ne peut contenir qu’un certain nombre d’électrons.
Rappelons que la toute première orbite, l’orbite la plus proche du noyau, que nous appellerons la orbite numéro un, peut contenir jusqu’à deux électrons. Mais dans ce scénario particulier, il ne contient qu’un seul électron. Et pourtant, il y a un autre électron dans la deuxième orbite, l’orbite numéro deux.
Eh bien, si ces électrons étaient à l’état fondamental, c’est-à-dire l’état d’énergie le plus bas possible, alors toute l’orbite intérieure, l’orbite numéro un, devra être complètement remplie avant que l’orbite numéro deux ne commence à se remplir. En d’autres termes, les deux électrons de cet atome auraient dû être dans la première orbite, pour qu’ils soient tous les deux à l’état fondamental.
Dans ce scénario, cependant, il semble que l’un de ces électrons soit passé au deuxième niveau d’énergie. Laissant ainsi un vide dans un niveau d’énergie inférieur qui pourrait être rempli par un électron. Par conséquent, l’électron qui a sauté à un niveau d’énergie supérieur est celui qui est dans un état excité. Alors que l’autre électron est dans l’orbite la plus basse possible. Par conséquent, cet électron est à l’état fondamental. La réponse à notre question est donc qu’il y a un électron dans cet atome qui est dans un état excité.