Énoncé :

Déterminer un nombre d’électron :

Le noyau d’un atome de carbone est composé de 6 protons et 7 neutrons.

-  Déterminer le nombre d’électrons d’un atome de carbone. Justifier.

Correction :

Déterminer un nombre d’électron :

En conséquence, l’atome de carbone possède 6 électrons.

Énoncé :

Établir l’écriture conventionnelle d’un noyau.

Correction :

Établir l’écriture conventionnelle d’un noyau.

Symbole d’un élément	C	N	Cℓ	Fe
Nombre de protons	6	7	17	26
Nombre de neutrons	8	8	18	30
Écriture conventionnelle du noyau

Énoncé :

Côté maths :

Un atome d’hydrogène a un rayon r_atome = 53 pm.

Son noyau a, lui un rayon r_noyau = 1,5 x 10^–15 m.

1)- Convertir le rayon de l’atome d’hydrogène en mètre et l’écrire en notation scientifique.

2)- Comparer r_atome et r_noyau.

Correction :

Côté maths :

Rayon du noyau r_noyau = 1,5 x 10^–15 m.

1)- Rayon de l’atome d’hydrogène en mètre :

-  r_atome = 53 pm avec 1 pm = 10^–12 m

-  Notation scientifique :

-  r_atome = 53 x 10^–12 m

-  r_atome = 5,3 x 10^–11 m

Énoncé :

Calculer la masse approchée d’un atome :

Un atome d’or est composé de 79 protons, 121 neutrons et 79 électrons.

-  Calculer la masse approchée de cet atome.

Donnée : m_nucléon = 1,67 x 10^–27 kg

Correction :

Calculer la masse approchée d’un atome :

Un atome d’or est composé de 79 protons, 121 neutrons et 79 électrons.

-  Valeur de la masse approchée de l’atome d’or.

-  Nombre de nucléons de son noyau :

-  A = N + Z = 121 + 79

-  A = 200

-  On utilise le fait que : m_neutron ≈  m_proton

-  Et que la masse des électrons est négligeables par

      rapport à celle du noyau :

-  m_Atome ≈ A . m_proton ≈ A . m_neutron ≈ A . m_nucléon

-  m_Atome ≈ 200 x 1,67 x 10^–27

-  m_Atome ≈ 3,34 x 10^–25 kg

Énoncé :

Calculer un nombre de nucléons :

-  La masse approchée m d’un atome et la masse m_nucléon d’un nucléon sont reliées par la relation :

m ≈ A . m_nucléon

Correction :

Calculer un nombre de nucléons :

-  m ≈ ≈ A . m_nucléon

Énoncé :

Déterminer la charge d’un ion :

2)- La formule de cet ion est-elle X²⁺ ou X^2– ?

Correction :

Déterminer la charge d’un ion :

1)- Cation ou d’un anion :

-  Cet ion possède 10 électrons et 8 protons.

-  Il provient d’un atome ayant gagné 2 électrons.

-  On est en présence d’un anion : ion chargé négativement.

-  C’et ion porte une charge négative : – 2 e.

2)- La formule de cet ion : X²⁺ ou X^2– :

-  Cet ion porte une charge négative : – 2 e.

-  X^2–

-  Comme on connait le nombre de charge Z = 8

-  Il s’agit de l’élément oxygène.

-  On est en présence de l’ion oxygène : O^2–

-  Il provient d’un atome d’oxygène ayant gagné 2 électrons.

Énoncé :

Déterminer la formule d’une espèce ionique

Donner la formule chimique du chlorure de fer III.

Correction :

Déterminer la formule d’une espèce ionique

Le chlorure de fer III est une espèce chimique constituée d’ions fer III Fe³⁺ et d’ions chlorure Cℓ^–.

1)- Formule chimique du chlorure de fer III.

-  La matière étant électriquement neutre, les espèces chimiques ioniques sont constituées d’au moins deux types d’entités :

-  Des anions et des cations.

-  D’autre part, les espèces ioniques étant globalement électriquement neutre, elles possèdent autant de charge positives que de charges négatives.

-  Le cristal de chlorure de fer III est en assemblable compact et ordonné d’ions chlorure et d’ion fer III.

-  Dans le cas du chlorure de fer III qui contient les ions iodure (Cℓ^–) et des ions fer III (Fe³⁺).

-  Dans le cristal, il faut 3 ions chlorure pour 1 ion fer III.

-  En conséquence dans le cas d’une espèce chimique ionique, il faut que les anions et les cations soient dans des proportions telles que le cristal soit électriquement neutre.

-  Formule statistique du cristal : FeCℓ₃

Énoncé :

Justifier la formule d’une espèce ionique :

Correction :

Justifier la formule d’une espèce ionique :

-  Formule chimique CaCℓ₂ :

-  Le cristal de chlorure de calcium est en assemblable compact et ordonné d’ions chlorure et d’ion calcium.

-  Dans le cas du chlorure de calcium qui contient les ions iodure (Cℓ^–) et des ions calcium (Ca²⁺).

-  Dans le cristal, il faut 2 ions chlorure pour 1 ion calcium.

-  En conséquence dans le cas d’une espèce chimique ionique,  il faut que les anions et les cations soient dans des proportions telles que le cristal soit électriquement neutre.

-  Formule statistique du cristal : CaCℓ₂ 

Énoncé :

Les solides ioniques :

1)- Les oxydes de plomb sont des solides ioniques dans lesquels l’oxygène est présent sous forme d’ion oxyde O^2–.

Voici la formule de plusieurs oxydes de plomb :

-  Pb₂O ; PbO ; PbO₂ ; Pb₂O₃.

-  Déterminer la formule des ions plomb contenus dans chacun de ces oxydes.

2)- On considère les ions bromure Br^–, les ions aluminium Aℓ³⁺ et les ions oxyde O^2–.

a)-  Identifier le(s) cation(s) et le(s) anion(s).

b)-  Déterminer les formules des solides ioniques ne contenant que deux types de ces ions.

3)- L’entité ionique YBa₂Cu₃O₇ est composée d’ions :

-  Yttrium Y³⁺ ; baryum Ba²⁺ ; oxyde O^2– et cuivre.

-  Montrer que parmi les ions cuivre :

-  Deux sont présents sous forme d’ions cuivre II Cu²⁺ ;

-  Un est présent sous forme d’ion cuivre III Cu³⁺.

Correction :

Les solides ioniques.

1)- Formule des ions plomb contenus dans chacun de ces oxydes :

-  On utilise le fait qu’un cristal est électriquement neutre et que les ions oxyde O^2– porte la charge électrique négative : - 2 e.

-  Pb₂O :       2 Pb⁺ + O^2– → Pb₂O

-  PbO ;    Pb²⁺ + O^2– → PbO

-  PbO₂ :    Pb⁴⁺ + 2 O^2– → PbO₂

-  Pb₂O₃ :      2Pb³⁺ + 3 O^2– → Pb₂O₃

a)-  Anion et cation :

-  Anion : ion chargé négativement : ions bromure Br^– et les ions oxyde O^2–.

-  Cation : ion chargé positivement : les ions aluminium Aℓ³⁺.

b)-  Formule des différents solides ioniques :

-  Oxyde d’aluminium III : Aℓ₂O₃.

-  Bromure d’aluminium III : AℓBr₃