Exercice n°1 : Atomes, ions et isotopes

2nd5. Interrogation
écrite. Durée : 1h.
Exercice n°1 :Atomes, ions et isotopes (8 points) 1. Composition d'un atome
La représentation symbolique d'un atome de chlore est[pic]. Donner la
composition de cet atome. ..............................................................................
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.............................................................................. Un atome d'azote, de symbole chimique N, possède 7 protons et 6 neutrons
dans son noyau. 1. Donner la représentation symbolique de ce noyau.
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2. L'atome d'azote
Un atome d'azote, de symbole chimique N, possède 7 protons et 6 neutrons
dans son noyau. Donner la représentation symbolique de ce noyau.
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2.2. Combien d'électrons comporte le nuage électronique de cet
atome ? Justifier.
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............... 3. Isotopes
> On donne les couples (Z, A) suivants : (13, 26), (29, 64), (13, 27),
(26, 56), (13, 29), (27, 59) et (27, 60).
1. Donner la définition de noyaux isotopes.
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2. Le numéro atomique de l'élément aluminium vaut 13. Donner les
couples des noyaux d'aluminium isotopes mentionnés dans la liste ci-
dessus.
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....................... Exercice n°2 :Identifications des ions (4 points) . Indications : Identification des ions en solution :
|Ion |ion chlorure |ion sulfate |ion cuivre II|ion fer II |ion fer III|
| |Cl- |SO42- |Cu2+ |Fe2+ |Fe3+ |
|Réactif |solution de |solution de |solution de soude ou solution |
| |nitrate |chlorure |d'hydroxyde de sodium |
| |d'argent |de baryum | |
|Couleur |blanc (qui |blanc |bleu |vert |rouille |
|du |noircit à la | | | | |
|précipité|lumière du | | | | |
| |soleil) | | | | |
Rédiger soigneusement un protocole permettant de mettre en évidence les
ions contenus dans une solution de chlorure de fer III. Faire des schémas
légendés.
2nd5.
Correction.
Exercice n°1 : Atomes, ions et isotopes (8 points) 1. Composition d'un atome
1.1. La composition de l'atome de chlore est de 17 protons, de (35 - 17) =
18 neutrons et de 17 électrons. Le noyau comporte 35 nucléons. [pic]Cl.
2. L'atome d'azote N
2.1. La représentation symbolique de ce noyau est [pic]N.
2.2. Le nuage électronique de cet atome contient 7 électrons car l'atome
est électriquement neutre et il a autant de protons que d'électrons.
3. Isotopes
. On donne les couples (Z, A) suivants : (13,26), (29,64), (13,27),
(26,56), (13,29), (27,59) et (27,60).
3.1. Deux noyaux sont isotopes si ils ont le même nombre de protons mais un
nombre différent de neutrons (ou de nucléons)
3.2. Les couples des noyaux d'aluminium isotopes sont (13,26), (13,27) et
(13,29) car ils ont le même nombre Z. Exercice n°2 : Identifications des ions. (4 points).
Prendre 2 tubes à essai puis verser dedans environ 2 mL de solution de
chlorure de fer III.
¬ Dans l'un des tubes, verser quelques gouttes de solution de nitrate
d'argent. Un précipité blanc devrait apparaître (qui noircit à la lumière)
caractéristique des ions chlorure.
¬ Dans l'autre tube, verser quelques gouttes de solution de soude. Un
précipité rouille devrait apparaître caractéristique des ions fer III.
2nd5.
Correction.(Avec barème) Exercice n°1 : Atomes, ions et isotopes (8 points) 1. Composition d'un atome
1.1. La composition de l'atome de chlore est de 17 protons (1 point), de
(35 - 17) = 18 neutrons (1 point) et de 17 électrons (1 point). Le noyau
comporte 35 nucléons. [pic]Cl.
2. L'atome d'azote N
2.1. La représentation symbolique de ce noyau est [pic]N. (1 point)
2.2. Le nuage électronique de cet atome contient 7 électrons (1 point) car
l'atome est électriquement neutre et il a autant de protons que
d'électrons. (1 point)
3. Isotopes
. On donne les couples (Z, A) suivants : (13,26), (29,64), (13,27),
(26,56), (13,29), (27,59) et (27,60).
3.1. Deux noyaux sont isotopes si ils ont le même nombre de protons mais un
nombre différent de neutrons (ou de nucléons). (1 point)
3.2. Les couples des noyaux d'aluminium isotopes sont (13,26), (13,27) et
(13,29) car ils ont le même nombre Z. (1 point) Exercice n°2 : Identifications des ions. (4 points)
Prendre 2 tubes à essai puis verser dedans environ 2 mL de solution de
chlorure de fer III.
¬ Dans l'un des tubes, verser quelques gouttes de solution de nitrate
d'argent. Un précipité blanc devrait apparaître (qui noircit à la lumière)
caractéristique des ions chlorure. (2 points)
¬ Dans l'autre tube, verser quelques gouttes de solution de soude. Un
précipité rouille devrait apparaître caractéristique des ions fer III. (2
points) Exercice n°3 : (8 points)
1 .Z= 11. (2+8+1). (0.5 point)
2. La structure électronique du sodium est : K2L8M1(1 point), il a donc 3
couches, il appartient à la 3 ème période de la classification périodique.
(1 point)
Par ailleurs il a 1 électron sur sa couche externe (1 point), il appartient
donc à la 1ère colonne de la classification externe. (1 point)
Na se trouve donc à l'intersection de la 3ème période et de la 1ère colonne
de la classification périodique des éléments.
3. m= N*m nucléon> N= [pic][pic]23 nucléons. (1 point)
N=A-Z= 23-11= 12 neutrons. (1 point)
4. [pic].(0.5 point)
5. le sodium peut perdre son unique électron sur sa dernière couche pour
donner l'ion Na+, il obéit ainsi à la règle de l'octet. (1 point)