EC-TD 1 : l`atome - Université de Strasbourg
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Université de Strasbourg Licence MPC / MPA / STUE / PSI Année 2013/2014 EC-TD 1 : l’atome Exercice 1 : 1) Identifiez l’isotope dont les atomes contiennent : a. 78 neutrons, 52 protons, 52 électrons b. 108 neutrons, 73 protons, 73 électrons c. 32 neutrons, 28 protons, 28 électrons 2) Indiquez le nombre de protons, neutrons et électrons des nucléides et ions suivants : a. Tritium 3H b. 60Co c. 127Te2d. 40Ca2+ 3) Quelles sont les caractéristiques communes des atomes d’argon-40, de potassium-40 et de calcium-40 ? en quoi sont-ils différents ? Exercice 2 : Isotopes Naturels Le Brome naturel est constitué de deux isotopes, 79 Br et 81 Br, dont les masses respectives valent 78,9183 u et 80,9163 u . a. Donner la composition complète des deux isotopes b. Sachant que la masse atomique effectif du brome est 79,904, calculer l’abondance naturelle des deux isotopes 79Br et 81Br. c. Quel est l’isotope le plus abondant ? Exercice 3 : Concentrations Dans une fiole on dissout 0,4g de pastilles de soude (NaOH) dans un peu d’eau distillée. Après dissolution on ajoute encore de l’eau distillée pour obtenir 100 mL de solution A. a. Calculer la masse molaire de la molécule NaOH b. Calculer la concentration molaire de la solution A c. Calculer la concentration massique de la solution A Données : M(Na)=23 g.mol-1 ; M(O)=16 g.mol-1 ; M(H)=1 g.mol-1 Exercice 4 : l’élément Cu 1) L’élément Cuivre possède deux isotopes stables de masse respective 62,9296 uma et 64,9278 uma. Compte tenu des données dont vous disposez, quelle est, en %, l’abondance naturelle de ces deux nucléides ? Donner le symbole atomique réprésentant chacun de ces deux nucléides. 2) Quel est le poids, en kg : a. d’un atome de nucléide Cu ayant la masse la plus faible ? b. du noyau de ce nucléide ? Données : Cu : Z=29, M(Cu)=63,546 g.mol-1 ; 1 uma = 1,660.10-27 kg ; masse de l’électron = 9,108.10-31 kg Exercice 5 Les masses atomiques des isotopes du lithium Li sont m = 6,015 u et m = 7,016 u avec des abondances relatives de 7,6% et 92,4% respectivement. Les masses atomiques des isotopes du chlore Cl sont m = 34,969 u et m = 36,966 u avec des abondances relatives de 75,8% et 24,2% respectivement. a. Donner la notation isotopique complète de tous ces nucléides ainsi que la composition complète du noyau. b. Calculer la masse atomique moyenne des éléments Li et Cl, ainsi que la valeur de leur masse molaire. On mesure le spectre de masse du composé LiCl. La réponse de l'appareil est proportionnelle au nombre de particules ayant une masse donnée. La calibration se fait sur l'espèce la plus abondante à laquelle on attribue la valeur 100 pour l’intensité. Pour simplifier on utilisera les nombres de masse au lieu de masses exactes des divers isotopes. a. Donner le nombre de pics que l’on observe en spectrométrie de masse. A quels composés et quelles masses correspondent-ils ? b. Quelle est l’intensité relative de chaque pic ? Exercice 6 : Composition d’un système macroscopique L’or commercial dit à x carats contient x g d’or pour 24 g d’échantillon. L’or utilisé en joaillerie a un titre de 18 carats. a. Combien y a-t-il de moles, d’atomes d’or dans un bijou pesant 12 g ? b. L’autre constituant de l’alliage utilisé est le nickel. Combien de moles, d’atomes de nickel trouve-t-on au total dans ce bijou ? c. L’élément nickel est constitué de plusieurs isotopes naturels. Le moins abondant de tous a pour nombre de masse 64 et constitue 0,904% (proportion en atomes) de cet élément. Combien le bijou contient-il d’atomes de cet isotope ? Données : M(Au)=196,966 g.mol-1 ; M(Ni)=58,70 g.mol-1
