2nde 7 26/09/13 Evaluation 1 : Structure de l`atome CORRECTION

2nde 7 26/09/13
Evaluation 1 : Structure de l’atome
CORRECTION
Exercice.1 : QCM
Bonne réponse : 0.5 point Pas de réponse : 0 point Mauvaise réponse : - 0.5 point
Entoure la bonne réponse :
a) Dans un atome, on trouve :
Des électrons et des protons Des protons et des neutrons Des électrons, des protons et des neutrons
b) Le noyau d’un atome contient :
Des protons et des électrons Des neutrons et des électrons Des protons et des neutrons
c) Dans un atome le nombre d’électrons est égal à celui :
Des neutrons Des protons
d) Le diamètre d’un atome par rapport à celui de son noyau est :
Plus petit Egal Plus grand
e) L’ordre de grandeur du diamètre d’un atome est :
10-9 m 10-10 m 10-8 m
f) La charge électrique totale d’un atome est :
Négative Positive Nulle
g) La masse d’un atome est égale environ à :
Celle des protons Celle des neutrons Celle du noyau
h) La masse d’un proton est égale environ à :
Celle de l’électron Celle du neutron Celle du noyau
Exercice.2 :
On considère l’atome de soufre de représentation symbolique 32
16S
Données :
 Charge élémentaire : e = 1,60.10-19 C
 Masse du proton : mp = 1,673.10-27 kg
 Masse du neutron : mn = 1,675.10-27 kg
 Masse d’un électron : me = 9,10.10-31 kg
1. Donner la composition en protons, en neutrons, et en électrons de cet atome. Justifier.
D’après la représentation symbolique 
S de cet atome on peut écrire :
Nombre de nucléons : A = 32 Nombre de protons : Z = 16 et Nombre de neutrons N = A – Z = 16
Comme l’atome est électriquement neutre le nombre de protons est égal au nombre des électrons = 16
Cet atome est constitué de 16 neutrons, 16 protons et 16 électrons

2. Calculer la charge électrique du noyau.
Sachant que le noyau porte Z protons et que chacun des protons possède une charge électrique élémentaire + e :
qnoyau = Z x e = 16 x 1,60.10-19 = 2,56.10-18 C
3. Calculer la masse du noyau atomique.
mnoyau = Z x mp + (A –Z) x mn
Application numérique : mnoyau = (16 x 1,673.10-27) + (16 x 1,675.10-27) = 5,36.10-26 kg
4. Calculer la masse de l’atome.
matome = Z x mp + (A –Z) x mn + Z x me
Application numérique : matome = (16 x 1,673.10-27 + (16 x 1,675.10-27)+ (16 x 9,10 x 10-31) = 5,36.10-26 kg
5. Quelle conclusion peut-on tirer de la question n°4 ?
La masse de l’atome est pratiquement égal à celle du noyau, la masse des électrons étant négligeable.
Exercice.3 :
Le noyau d’un atome porte une charge électrique qnoyau = 2,56 x 10-18 C. Le nombre de nucléons A de cet atome est le double du
nombre de protons Z. On rappelle que Z est un nombre entier.
Données :
 Charge élémentaire : e = 1,60.10-19 C
 Masse du proton : mp = 1,673.10-27 kg
 Masse du neutron : mn = 1,675.10-27 kg
1. Déterminer le numéro atomique Z de cet atome.
La charge électrique du noyau correspond à celle des Z protons qu’il contient :
qnoyau = Z x e  Z = Qnoyau
e = 2.56.10-18 1.60.10-19 = 16
2. Déterminer le nombre de nucléons A.
D’après l’énoncé A = 2 x Z = 2 x 16 = 32
3. Déterminer le nombre de neutrons N.
On sait que : N = A – Z = 32 – 16 = 16 Le nombre de neutron est égal à 16
4. Déterminer la masse du noyau.
mnoyau = Z x mp + (A –Z) x mn
Application numérique : mnoyau = (16 x 1,673.10-27) + (16 x 1,675.10-27) = 5,36.10-26 kg
5. Donner la représentation symbolique de cet atome, sachant que son symbole chimique est S.
La représentation symbolique de cet atome est :
32
16S
Exercice.4 :
Une boule de papier d’aluminium de masse m = 1,13 g contient 2,5.1022 atomes d’aluminium.
La charge électrique portée par un noyau d’atome d’aluminium est qnoyau = 2,08.10-18 C.
L’atome d’aluminium a pour symbole chimique Al.
Données :
 Charge élémentaire : e = 1,60.10-19 C
 Masse d’un nucléon : mn = 1,67.10-27 kg
1. Déterminer la masse d’un atome d’aluminium.
Pour trouver la masse d’un atome d’aluminium, il suffit de diviser la masse de la boule de papier par le nombre
d’atomes contenus dans celle-ci, soit :
matome = 1,13
2,5.1022 = 4,52.10-23 g = 4,52.10-26 kg

2. Déterminer le nombre de nucléon A de l’atome sous forme d’un nombre entier. Justifier.
La masse de l’atome d’aluminium calculée ci-dessus correspond à la masse de son noyau constitué de
A nucléons, soit :
matome = A x mnucléon  A = matome / mnucléon = 4,52.10-26
1,67.10-27 = 27
3. Déterminer le numéro atomique Z. Justifier.
La charge électrique du noyau correspond à celle des Z protons qu’il contient :
qnoyau = Z x e  Z = Qnoyau
e = 2,08.10-18 1,60.10-19 = 13
4. Calculer le nombre de neutron contenu dans le noyau de cet atome.
On sait que le nombre de neutrons N est : N = A - Z
Soit N = 27 – 13 = 14
5. Ecrire la représentation symbolique de cet atome.
A = 27 et Z = 13
La représentation symbolique de cet atome est alors : 
Al