Exercices sur la Structure des Atomes

 

Chim. 01

Structure des Atomes

Exercices Correction

Cours

   


 
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1)- Exercices 4 et 5 page 259.

2)- Exercice 15 page 260

3)- Exercices 9 et 10 page 269.

4)- Exercice 11 page 270.

5)- Exercice 15 page 270.

particules fondamentales

atome

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1)- Exercice 4 Page 259 : Transformation de l’élément cuivre.

 

Énoncé :

Compléter les bilans suivants en donnant le nom et la formule des corps :

Établir les équations bilans des équations décrites 

 

Métal cuivre

Cu

+

Acide

nitrique

→

…..

+

Monoxyde

d’azote

NO

 

Ions cuivre II

Cu2+

+

2 e –

→

…..      

(À la cathode)

 

Ions cuivre II

Cu2+

+

Métal fer

→

…..

+

Ion fer II

Fe 2+

Métal cuivre

Cu

+

Dioxygène

O2

→

…..

 

 

Hydroxyde de cuivre II

Cu(OH)2

→

…..

+

Eau H2O

 

Oxyde

de cuivre

CuO

+

Carbone

 C

→

…..

+

Dioxyde

de carbone

CO2

 

Correction :

Compléter les bilans suivants en donnant le nom et la formule des corps :

Établir les équations bilans des équations décrites 

 

Métal cuivre

Cu

+

Acide

nitrique

→

ions cuivre II

Cu2+

+

Monoxyde

d’azote

NO

Cu

(H + (aq) + NO3 –(aq))

Cu2+

NO

 

2 NO3– (aq) + 8 H + (aq) + 3 Cu (s) → 2 NO (g) + 4 H2O (ℓ) + 3 Cu2+ ((aq)

Cette réaction n’est pas du niveau de seconde (niveau 1S)

Gravure sur cuivre

 

Ions cuivre II

Cu2+

+

2 e –

→

Métal cuivre

Cu     

(À la cathode)

Cu2+

+

2 e –

→

Cu     

(À la cathode)

 

Ions cuivre II

Cu2+

+

Métal fer

Fe

→

Métal cuivre

Cu

+

Ion fer II

Fe 2+

Cu2+

+

Fe

→

Cu

+

Fe 2+

 

Métal cuivre

Cu

+

Dioxygène

O2

→

Oxyde de cuivre II

CuO

2 Cu

+

O2

→

2 CuO

 

Hydroxyde de cuivre II

Cu(OH)2

→

Oxyde de cuivre II

CuO

+

Eau H2O

Cu(OH)2

→

CuO

+

H2O

  

Oxyde

de cuivre

CuO

+

Carbone

 C

→

Métal cuivre

Cu

+

Dioxyde

de carbone

CO2

2 CuO

+

C

→

2 Cu

+

CO2

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2)- Exercice 15 page 260 : Composition du noyau de la Terre.

 

Énoncé :

On pense actuellement que le noyau de la Terre est partiellement liquide et qu’il correspond à la composition :

Fe250Ni20CrS30.

1)- Calculer le pourcentage atomique de chacun des éléments et présenter les résultats grâce à un diagramme en barres.

2)- La présence de fer liquide dans le noyau est à l’origine d’un phénomène,

utilisé par les Chinois pour l’orientation des navires dès le Xe siècle. Quel est ce phénomène ?

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 3)- Exercices 9 et 10 page 269.

Énoncé :

Composition des atomes :

Déterminer la composition (nombre de protons, neutrons et électrons)

Des atomes suivants

1)- Si (28,14) ; He (3,2) ; Be (9,4) ; Cr (51,24) ; U (238,92).

2)- C (12,6) ; Tl (46,22) ; C (13,6) ; I (126,53) ; Na (23,11) ; C (14,6) ; Tl (47,22).

3)- Quels sont les isotopes ?

Composition d’ions :

Déterminer la composition des ions suivants :

1)- Cu2+ (64,29) ; Cl- (37,17) ; Fe3+ (57,26) ; H+ (1,1) ; Cl- (35,17).

2)- Cr3+ (52,24) ; Na+ (23,11) ; O2- (16,8) ; Mg2+ (24,12) ; Mg2+ (25,12) ; Cr3+ (53,24) .

3)- Quels sont les isotopes ?

Correction :

Composition des atomes :

Déterminer la composition (nombre de protons, neutrons et électrons)

Des atomes suivants

1)- Si (28,14) ; He (3,2) ; Be (9,4) ; Cr (51,24) ; U (238,92)

- L'atome est électriquement neutre.

- Pour un atome, le nombre de protons est égal au nombre d'électrons

Symbole
de
l'atome

Nombre
de protons
Z

Nombre
de neutrons
A – Z

Nombre
d'électrons
(atome)
E = Z

Nom

Si (28,14)

14

14

14

Silicium

He (3,2)

2

1

2

Hélium

Be (9,4)

4

5

4

Béryllium

Cr (51,24)

24

27

24

Chrome

U (238,92)

92

146

92

Uranium

2)- C (12,6) ; Tl (46,22) ; C (13,6) ; I (126,53) ; Na (23,11) ; C (14,6) ; Tl (47,22).

Symbole
de
l'atome

Nombre
de protons
Z

Nombre
de neutrons
A – Z

Nombre
d'électrons
(atome)
E = Z

Nom

C (12,6)

6

6

6

Carbone

Tl (46,22)

22

24

22

Titane

C (13,6)

6

7

6

Carbone

I (126,53)

53

73

53

Iode

Na (23,11)

11

12

11

Sodium

C (14,6)

6

8

6

Carbone

Tl (47,22)

22

25

22

Titane

3)- Les isotopes :

- Le même nombre de protons Z, mais un nombre différent de neutrons.

-  C (12,6) ; C (13,6) ; C (14,6).

- Tl (46,22) ; Tl (47,22)

Composition d’ions :

Déterminer la composition des ions suivants :

1)- Cu2+ (64,29) ; Cl- (37,17) ; Fe3+ (57,26) ; H+ (1,1) ; Cl- (35,17).

Symbole
de
l'ion

Nombre
de protons
Z

Nombre
de neutrons
A – Z

Charge
portée
par l'ion

Nombre
d'électrons
de l'ion

Nom

Cu2+ (64,29)

29

35

+ 2 e

29 – 2 = 27

Ion cuivre II

Cl- (37,17)

17

20

– 1 e

17 + 1 = 18

Ion chlorure

Fe3+ (57,26)

26

31

+ 3 e

26 – 3 = 23

Ion fer II

Ion ferrique

H+ (1,1)

1

0

+ 1 e

1 – 1 = 0

Ion hydrogène

proton

Cl- (35,17)

17

18

– 1 e

17 + 1 = 18

Ion chlorure

2)- Cr3+ (52,24) ; Na+ (23,11) ; O2- (16,8) ; Mg2+ (24,12) ; Mg2+ (25,12) ; Cr3+ (53,24) .

Symbole
de
l'atome

Nombre
de protons
Z

Nombre
de neutrons
A – Z

Charge
portée
par l'ion

Nombre
d'électrons
de l'ion

Nom

Cr3+ (52,24)

24

28

+ 3 e

24 – 3 = 21

Ion chrome III

Na+ (23,11)

11

12

+ 1 e

11 – 1 = 10

Ion sodium

O2- (16,8)

8

8

– 2 e

16 + 2 = 18

Ion oxygène

Mg2+ (24,12)

12

12

+ 2 e

12 – 2 = 10

Ion magnésium II

Mg2+ (25,12)

12

13

+ 2 e

12 – 2 = 10

Ion magnésium II

Cr3+ (53,24)

24

29

+ 3 e

24 – 3 = 21

Ion chrome III

3)- Les isotopes :

- Cl- (37,17) ; Cl- (35,17)

- Cr3+ (52,24) ; Cr3+ (53,24).

- Mg2+ (24,12) ; Mg2+ (25,12)


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4)- Exercice 11 page 270

Énoncé :

Identification des éléments :

Soient les nucléides caractérisés par les couples (Z, A) :

(9, 19) ; (26, 54) ; (12, 24) ; (24, 54) ; (12, 26) ; (26, 56).

1)- Le répartir par éléments.

2)- Identifier les éléments concernés par leur symbole et leur nom.

 

Correction :

Identification des éléments :

Soient les nucléides caractérisés par les couples (Z, A) :

(9, 19) ; (26, 54) ; (12, 24) ; (24, 54) ; (12, 26) ; (26, 56).

1)- Répartission par éléments.

- Un élément chuimique est caractérisé par son nombre de charge Z (numéro atomique)

- les différents éléments :

- Élément 1 ; (9, 19)

- Élément 2 : (26, 54) ; (26, 56)

- Élément 3 : (12, 24) ; (12, 26)

- Élément 4 : (24, 54) 

2)- Identification des éléments concernés par leur symbole et leur nom.

Élément Couple (Z, E) Nombre
de protons
Z		 Nombre
de neutrons
A – Z  		 Nom Symbole
Élément 1 (9, 19) 9 10 Fluor F
Élément 2 (26, 54) 26 28 Fer Fe
(26, 56) 26 30
Élément 3 (12, 24) 12 12 Magnésium Mg
(12, 26) 12 14
 Élément 4 (24, 54) 24 30 Chrome Cr


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5)- Exercice 15 page 270.

Énoncé :

Composition d'atomes ou d'ions.

Compléter le tableau suivant :

Nom

Symbole

Charge

globale

Nombre

de protons

Nombre
de neutrons
A – Z

Nombre
d'électrons

14

16

14

O2- (18,8)

Atome de

Vanadium

28

Ion

Fluorure

– 1 e

10

+ 3 e

30

23

 

Correction :

Composition d'atomes ou d'ions.

Compléter le tableau suivant :

Nom

Symbole

Charge

globale

Nombre

de protons

Nombre
de neutrons
A – Z

Nombre
d'électrons

Atome

de Silicium

Si (30,14)

0

14

16

14

Ion Oxygène

O2- (18,8)

– 2 e

8

10

10

Atome de

Vanadium

V (51,23)

0

23

28

23

Ion

Fluorure

F (19,9)

– 1 e

9

10

10

Ion fer III

Fe (53,23)

+ 3 e

23

30

23

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