Exercices supplémentaires

1DF
Exercices supplémentaires
1. Quelles sont les particules les plus lourdes de l’atome ?
2. Dans quelle partie de l’atome, les particules de la question précédente se trouve-telles ?
3. Quelle est la charge électrique du proton, du neutron, de l’électron ?
4. Quelle est la masse relative du proton, du neutron et de l’électron.
5. Quelle est la masse absolue du proton et du neutron ?
6. Quelle est la charge électrique d’un atome. Justifiez votre réponse
7. Complétez le tableau suivant
nom
symbole
Z
Nb de
proton
Nb d’e-
Nb de
n°**
Masse
atomique
A**
*SCIMA
Ca
82
103
32,066
65
29
Cu
0
46
mercure
* symbole complet de l’isotope le moins abondant ; ** de l’isotope le plus abondant
8. Quel élément obtient-on si on rajoute 9 protons et 9 électrons au potassium ?
9. Quel élément obtient-on si on enlève 27 protons et 27 électrons à l’uranium?
10. Citez les deux métaux de transition séparés par un Z de 8, qui sont plus légers que le
krypton.
11. Vrai ou faux ?
a) L’hélium a un noyau formé de 2 protons et 3 neutrons.
b) Pour passer d’un gaz rare à l’autre, il faut chaque fois rajouter 8 électrons et 8
protons.
c) La masse atomique du manganèse est le double de celle de l’aluminium.
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12. L’iode ne possède qu’un seul isotope naturel. Il a cependant un isotope artificiel et
radioactif, le iode-131. Celui-ci est utilisé, en médecine, en imagerie médicale de la
glande tyroïde.
a) Pour convertir du iode naturel en iode-131, quelle(s) particule(s) et combien de ces
particule doit-on ajouter au iode naturel ?
b) Le iode-131 est fabriqué artificiellement. Si la conversion du iode naturel en iode 131 se fait à 90%, quelle sera la masse atomique de ce mélange ?
c) Sachant que la moitié du iode-131 aura disparu après 8 jours, quelle sera la masse
atomique du mélange de la question b) après 8 jours ?
13. Quel est l’halogène qui a un isotope possèdant 74 neutrons ?
14. Quel(s) élément(s) est(sont) à la fois un halogène et un non-métal ?
15. Quel élément est à la fois un métal de transition et un métal alcalino-terreux ?
16. Quels sont les éléments qui ont une couche externe pleine ?
17. Représentez les orbitales et les électrons de la couche externe de
a) astate
b) krypton
c) magnésium
d) bore
e) carbone
f) sélénium
g) lithium
h) iode
18. Ecrivez la structure de Lewis :
a) du sélénium
b) du césium
c) de l’indium
d) du tellure
e) du bismuth
f) de l’astate.
19. Remplissez le tableau
nom
symbole
Nombre d’électrons
externes
Nombre de couches
d’électrons
3
5
Type
d’élément
Se
Cs
Strontium
3
5
métal
4
Xenon
6
1
Les éléments et les atomes – exercices supplémentaires
Non-métal
1
2
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20. Vrai ou faux ? Justifier votre réponse
a) Le chlore a 17 électrons dont 6 sur la couche externe.
b) Les électrons externes de l’azote se trouvent sous la forme de 2 paires et 1
célibataire.
c) Le gallium a deux couches d’électrons de moins que le plomb.
d) Le fluor a 11 électrons de moins que l’halogène suivant.
e) Le bore est un non-métal, alors que l’aluminium est un métal et ils ont tous les
deux, trois électrons externes célibataires.
f) Tous les éléments se trouvant dans la même colonne du tableau périodique, ont le
même nombre de couches d’électrons.
g) Le potassium et le krypton se trouvent dans des colonnes différentes du tableau
périodique et pourtant ils ont le même nombre de couches d’électrons.
Correction
1. les neutrons et les protons
2. Dans le noyau de l’atome.
3. proton: +1 ; neutron: 0 ; électron: -1
4. proton : +1 ; neutron : +1 ; électron : 0
5. proton = neutron = 1,66 • 10-24 g
6. La charge électrique est nulle (= 0). Tous les atomes possèdent autant de protons, que
d’électrons. Ils ont donc autant de charges négatives que de charges positives. La
somme des charges est donc de zéro.
7. Compléter le tableau suivant
Nb de
proton
Nb de
neutron**
Nb d’e-
20
20
20
Pb
82
82
Rodium
Rh
45
Soufre
S
Cuivre
nom
Symbole
Z
Masse
atomique
A**
calcium
Ca
Plomb
20
40.078
40
126
82
207,2
208
45
58
45
102,90550
103
16
16
16
16
32,066
32
Cu
29
29
34
29
63,546
63
65
29
Hydrogène
H
1
1
0
1
1,00794
1
2
1
Palladium
Pd
46
46
60
46
106.42
106
102
46
mercure
Hg
80
80
122
80
200,59
202
196
80
Les éléments et les atomes – exercices supplémentaires
*
SCIMA
48
20
Ca
204
82
103
45
Pb
Rh
36
16
S
Cu
H
Pd
Hg
3
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8. Z = 28 ; c’est du nickel
9. Z = 65, c’est du Terbium
10. Le titane et le zinc
11. a) Faux b) Faux
c) Faux.
12. a) On ajoute seulement des neutrons.
Neutron dans le iode-127 (naturel) = 127 – 53 = 74 neutrons
Neutron dans le iode-131 = 131 – 53 = 78 neutrons
78 - 74 = 4 il faut ajouter 4 neutrons
b) Quantité de iode-127 (naturel) = 10 % ;
Quantité de iode-131 (naturel) = 90 %
Masse atomique = 127 • 10 /100 + 131 • 90 / 100 = 130,6 u
c) Sur 100 grammes au départ, après 8 jours il restera 45 g de iode-131 et 10 g de
iode-127 soit une masse totale de 55 g.
Masse de iode-127 dans 100 g :
10
X
=
55 100
X = 18,2 g
On a 18,2 % de iode-127.
Masse de iode 131, dans 100 g :
45
X
=
55 100
X = 81,8 g
On a 81,8 % de iode 131.
Masse atomique = 131 • 81,8/100 + 127 • 18,2/100 = 130,27 u
13. Le iode
14. Tous les éléments de la colonne VIIA
15. aucun
16. Les gaz rares
17.
Astate
↑↓
↑
↑
Krypton
↑
↑↓ ↑↓
Carbone
↑
↑
↑
18. a) • Se •
d) • Te •
↑↓
Magnésium
↑↓
↑
Sélénium
↑
↑↓
↑↓
↑
↑
Bore
↑
Lithium
↑
↑
c) • In •
•
e) • Bi •
•
f) │As •
Les éléments et les atomes – exercices supplémentaires
↑
Iode
↑↓
b) Cs •
↑
↑↓
↑↓
↑
4
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19. Remplissez le tableau
nom
symbole
Nombre d’électrons
externes
Nombre de couches
d’électrons
Type d’élément
Indium
In
3
5
métal
Sélénium
Se
6
4
Non-métal
Césium
Cs
1
6
Métal alcalin
Strontium
Sr
2
5
Métal
alcalino-terreux
Aluminium
Al
ou gallium
Ga
4
In
5
ou Thallium
Tl
6
Arsenic
As
5
4
Non-métal
Xenon
Xe
8
5
Gaz rare
Astate
At
7
6
Non-métal ou
halogène
hydrogène
H
1
1
-----------
ou
Indium
3
3
métal
20. a) Faux. Le chlore a bien 17 électrons car son numéro atomique est 17, mais il se
trouve dans la colonne VIIA, il a donc non pas 6 électrons externes, mais 7.
b) Faux. L’azote est dans la colonne VA. Au sommet de la colonne, il est indiqué que
les éléments de cette colonne ont (1p 3c), c’est-à-dire 1 paire et 3 célibataires.
c) Vrai. Le gallium a 4 couches d’électrons et le plomb 6 couches. Le gallium a bien
deux couches d’électrons de moins que le plomb.
d) Faux. Le fluor est un halogène comme tous les éléments qui sont dans la même
colonne du tableau périodique que lui. L’élément situé sous le fluor est le chlore. Le
chlore est donc l’halogène qui suit le fluor. Le fluor a 9 électrons (Z = 9) et le chlore
a 17 électrons (Z = 17). 17 – 9 = 8. Le fluor a non pas 11 électrons de moins que le
chlore, mais 8 de moins.
e) Vrai. Le bore est dans une case rouge, il est donc bien un non-métal. L’aluminium
est dans une case violette, il est donc bien un métal. Tous les deux sont dans la
même colonne du tableau périodique, la IIIA, ils ont donc bien tous les deux 3
électrons externes. Le sommet de la colonne indique qu’il s’agit de 3c, c’est-à-dire
de 3 célibataires.
f) Faux. Le nombre de couche d’électrons d’un élément est donné par le numéro de la
ligne dans laquelle se situe l’élément. Les éléments d’une même colonne sont tous
sur des lignes différentes du tableau périodique, ils ne peuvent donc pas avoir le
même nombre de couches d’électrons.
g) Vrai. Le nombre de couche d’électrons d’un élément est donné par le numéro de la
ligne dans laquelle se situe l’élément. Le krypton et le potassium se trouvant sur la
même ligne, ils ont le même nombre de couches d’électrons.
Les éléments et les atomes – exercices supplémentaires
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