Corrections exercices Ch2 description microscopique de la matière

1. A et (aussi dans le cas de l’atome) B

2. A et C

3. A

4. A

5. A et C

6. B

7. C

8. A et C

9. C

10. B

11. B

12. B

1. Un atome étant électriquement neutre alors il possède autant d’électrons que de protons. Donc 16 électrons.

2. Son noyau est constitué de 16 protons et 16 neutrons.

3. L’ordre de grandeur de l’atome est de 10-10 m.

𝑷𝒕𝟕𝟖𝟏𝟗𝟓 𝑪𝒖𝟐𝟗

𝟔𝟑 𝑨𝒈𝟒𝟕𝟏𝟎𝟖

𝟕𝟖 𝟐𝟗 𝟒𝟕

𝟕𝟗

𝟏𝟏𝟕

𝟕𝟗

𝟏𝟏𝟖

𝟔𝟑

𝟔𝟏

𝟏𝟗𝟕

1. Des isotopes sont des atomes ou des ions qui ont le même

nombre de protons mais des nombres de neutrons différents.

2. a. Il existe trois isotopes de l’atome d’oxygène.

b. La composition des noyaux est :

– pour l’isotope 𝑶𝟖𝟏𝟔 , 8 protons et 8 neutrons ;

– pour l’isotope 𝑶𝟖𝟏𝟕 , 8 protons et 9 neutrons ;

– pour l’isotope 𝑶𝟖𝟏𝟖 , 8 protons et 10 neutrons.

3. a. Il existe deux isotopes de l’atome de chlore. b. La composition du noyau est :

– pour l’isotope 𝑪𝒍𝟏𝟕𝟑𝟓 , 17 protons et 18 neutrons.

– pour l’isotope 𝑪𝒍𝟏𝟕𝟑𝟕 , 17 protons et 20 neutrons.

La première configuration est impossible car la sous-couche

2s doit contenir 2 électrons.

La deuxième configuration est impossible car la sous-couche

2p doit être remplie (jusqu’à 6 électrons) avant la sous-couche

3s.

La troisième configuration est vraie.

1. Le symbole du noyau d’oxygène est 𝑶𝟖𝟏𝟔 , il possède donc 8

protons. Comme l’atome est électroniquement neutre il

possède autant d’électrons. Donc 8 électrons.

2. La couche 1 est complète avec deux électrons.

1. L’hélium possède Z=2 protons. Comme l’atome est

électroniquement neutre il possède autant

d’électrons. Donc 2 électrons

2. Sa configuration électronique dans l’état fondamental

est 𝟏𝒔𝟐.

Gaz nobles

2

2 ou 8

7

1

1. La case à complété est dans la 3éme ligne donc les

électrons de valences de l’atome correspondant sont dans la

3éme couche. Seul l’Argon possède ses électrons de valence

dans la troisième couche. (pour les autres atomes ils sont dans la

4éme couche). On peut vérifier aussi que l’Argon possède bien

6 électrons sur sa couche p.

2. L’argon Ar appartient à la famille des gaz nobles.

Ar

1. On appelle famille chimique tous les éléments

chimiques situés dans une même colonne du tableau

périodique.

2. Les éléments d’une même colonne ont des

propriétés chimiques similaires.

3. Les éléments d’une même colonne ont le même

nombre d’électrons sur leur couche électronique

externe.

4. Si on passe d’une ligne n à la ligne n+1 sur une même

colonne on garde le même nombre d’électrons sur

leur couche électronique externe mais ils sont maintenant

sur la couche électronique du niveau supérieur

n+1.

1. La relation est 𝒏 =𝑵

𝑵𝑨

2. voir tableau (rappel NA=6,02x1023)

1,5x1021

1,3x1021

2,0x10-2 mol

4,0 mol

1. Le nombre d’atomes de fer contenue dans cet échantillon est de :

𝑵 = 𝒏 × 𝑵𝑨

𝑁 = 2,5 × 6,02 × 1023

𝑵 = 𝟏, 𝟓 × 𝟏𝟎𝟐𝟒

2. La masse d’un atome de fer est :

𝒎𝒂𝒕𝒐𝒎𝒆 =𝒎

𝑵

𝑚𝑎𝑡𝑜𝑚𝑒 =140

1,5 × 1024

𝒎𝒂𝒕𝒐𝒎𝒆 = 𝟗, 𝟑 × 𝟏𝟎−𝟐𝟑 𝒈

1. Le sel étant électriquement neutre il y a autant de charges + que

de -. Donc autant d’ion sodium Na+ que d’ions chlorure Cl-.

Soit : 𝟐𝟒 × 𝟏𝟎𝟐𝟑 ions sodium

2. La quantité ion chlorure dans la salière est :

𝒏 =𝑵

𝑵𝑨

𝑛 =24 × 1023

6,02 × 1023

𝒏 = 𝟒, 𝟎 𝒎𝒐𝒍

3. La masse des ions chlorure dans l’échantillon est de :

𝒎𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍𝒆 𝒊𝒐𝒏𝒔 𝒄𝒉𝒍𝒐𝒓𝒖𝒓𝒆 = 𝑵 × 𝒎𝒊𝒐𝒏 𝒄𝒉𝒍𝒐𝒓𝒖𝒓𝒆

𝑚𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 𝑖𝑜𝑛𝑠 𝑐ℎ𝑙𝑜𝑟𝑢𝑟𝑒 = 24 × 1023 × 6,2 × 10−26

𝒎𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍𝒆 𝒊𝒐𝒏𝒔 𝒄𝒉𝒍𝒐𝒓𝒖𝒓𝒆 = 𝟏𝟓𝟎 𝒈

1. Le soufre étant dans la deuxième colonne avant les gaz noble, il

doit avoir 6 électrons sur sa couche électronique. Il possède

donc 6 électrons de valence.

2. Les symboles des noyaux isotopes du soufre sont :

𝑺𝟏𝟔𝟑𝟐 𝑺 𝟏𝟔

𝟑𝟑 𝑺 𝟏𝟔𝟑𝟒 𝑺𝟏𝟔

𝟑𝟔

3. Ils ont un nombre de neutrons différents mais toujours le

même nombre de protons.

1.a. Le magnésium étant situé dans la 3éme ligne du tableau

périodique Le numéro de sa couche externe est le 3

1.b. Le magnésium étant situé dans la 2éme colonne du tableau

périodique Le nombre d’électrons sur sa couche externe est le 2

2. D’après la question 1., le magnésium possède 2 électrons de

valence sur la couche 3. Seule la deuxième configuration

électronique est valable : 𝟏𝒔𝟐𝟐𝒔𝟐𝟐𝒑𝟔𝟑𝒔𝟐

3. L’élément situé juste avant le magnésium possède 1 électron de

moins sur sa couche externe. Soit 1 électron de valence

4.a. L’atome situé juste au-dessus du magnésium possède le même

nombre d’électrons de valence mais une couche en moins. Sa

configuration électronique est donc : 𝟏𝒔𝟐𝟐𝒔𝟐

4.b. Le numéro de cet élément correspond au nombre de protons Z.

Soit aussi au nombre d’électrons de l’atome électriquement neutre.

D’après la question 4.a. il y a 4 électrons donc le numéro de cet

élément chimique est Z=4.

4.c. Symbole du Béryllium : 𝑩𝒆𝟒𝟗

5. La masse m du morceau de magnésium est :

𝒎 = 𝑵 × 𝒎𝒂𝒕𝒐𝒎𝒆

𝑚 = 2 × 1023 × 4,01 × 10−23

𝒎 = 𝟖, 𝟎𝟐 𝒈

6. Quantité de matière n de l’échantillon

𝒏 =𝑵

𝑵𝑨

𝑛 =2 × 1023

6,02 × 1023

𝒏 = 𝟎, 𝟑𝟑 𝒎𝒐𝒍