DS3

DS N°3 : spectres – atomes – ions
– élément chimique

Exercice 1 : composition des atomes et des ions
 Question 1
197
La représentation de l’atome d’or est :
Au
79
a- De quoi est composé un atome ?
b- Qu’est-ce qu’un nucléon ?
c- Que représente les chiffres 79 et 197 (vous donnerez leur symbole) ?
d- Donner le nombre d’électrons de l’atome de fer. Justifier ce chiffre à l’aide d’une propriété de l’atome.
e- Que peut-on dire de la masse de l’atome de fer par rapport à la masse de son noyau ? Calculer la masse de cet atome
Donnée: masse d'un nucléon: mn=1,7.10-27kg.
 Question 2
La formule électronique d'un atome est: (K)2(L)8(M)7.
a- Combien d'électrons périphériques cet atome possède-t-il ?
b- Donner le symbole de son noyau, sachant que l'élément correspondant est le chlore et que son noyau comporte 18
neutrons.
c- Cet atome gagne facilement un électron pour donner l'ion chlorure. Donner la répartition des électrons de cet ion
 Question 3
Le numéro atomique du sodium est Z=11 et celui du magnésium est Z=12.
a- Comparer les formules électroniques des ions sodium Na+ et magnésium Mg2+.
b- Déterminer l'élément dont l'anion ne portant qu'une seule charge a la même formule électronique que celles des ions
sodium Na+ et magnésium Mg2+.
élément
Numéro
atomique Z
C
N
O
F
Ne
Na
6
7
8
9
10
11

Exercice 2 : élément chimique azote
 Question 1
L’hémipentaoxyde d’azote N2O5, solide blanc très instable, réagit avec l’eau pour former de l’acide nitrique
HNO3 .
Nommer le(s) réactif(s) et le(s) produit(s) de la réaction.
 Question 2
L’acide nitrique est un liquide incolore qui réagit avec l’eau pour former une solution composée d’ion nitrate, de formule
NO3 , et d’un autre ion.
a- Quel élément chimique est-on sur de trouver dans cet autre ion ? Justifier.
b- Quel sera la charge, en unité de charge élémentaire, de cet ion sachant que la solution obtenue est électriquement
neutre.
 Exercice 3 : spectre d’une étoile
Du fait de la photocopie, le fond du spectre est noir alors qu’il est, en fait, composé d’une infinité de couleurs. Les raies
apparaissent blanches alors qu’elles sont en réalité noires.
On a obtenu le spectre d'une étoile (avec un spectrographe à réseau). Les distances séparant deux raies sont proportionnelles à
la
différence
des
longueurs
d'onde
correspondantes.
455 nm
abcdef-
1
De quel type de spectre s’agit-il ?
Déterminer l’échelle du spectre connaissant la valeur des deux longueurs d’ondes indiquées.
Déterminer la valeur de la longueur d’onde notée 1 sur le spectre.
Sachant que la valeur précédente à une précision de +/- 2 nm, déterminer l’élément chimique responsable de la raie 1.
Justifier.
Quelles différences présenteraient le spectre d’une étoile plus chaude en surface ?
La longueur d’onde caractéristique de Cs se trouve-t-elle dans le domaine du visible ? Justifier.
Données : Mg (517nm) ; K (578 nm) ; Fe (527 nm) ; Ne (640 nm) ; Cr (429 nm) ; H (656 nm) ; He (449nm, 668 nm) ; Ca (715
nm) ; N+ (500 nm) ; Cs(894 nm)