exercices atomes - ions

L’ATOME
EXERCICE1 :
Compléter le tableau suivant
Nom
Symbole
nombre de
masse A
numéro
atomique Z
nombre de
protons p
nombre de
neutrons n
nombre
d’électrons
e-
représentation
conventionnelle
Hydrogène
Carbone
Fe
O
23
238
U
Cuivre
EXERCICE 2 :
Rechercher dans le tableau périodique l’atome de mercure (symbole Hg).
a) Déterminer son nombre de protons, neutrons et électrons .
b) Calculer la masse du noyau de l’atome de mercure
c) Calculer la masse de l’atome de mercure
d) Comparer les deux masses calculées précédemment
e) Calculer la charge électrique portée par le noyau
f) Sans calcul, déterminer la charge électrique du nuage électronique.
EXERCICE 3 :
On considère un atome dont le noyau contient 30 neutrons. La charge électrique du nuage électronique est égale
à –4.10-18 C
a) Combien d’électrons comporte le nuage électronique ?
b) En déduire le numéro atomique de l’atome puis son nombre de masse
c) Quel est cet atome ? En donner la représentation conventionnelle.
EXERCICE 4 :
Les isotopes sont des atomes ayant un même nombre de protons mais un nombre de masse différent. Les isotopes
de l’hydrogène sont le deutérium et le tritium dont les nombres de masse sont respectivement 2 et 3.
Donner la composition en nombre de particules de ces atomes.
ATOMES – IONS – MOLECULES
EXERCICE 1 :
Quels sont les éléments présents , et en quel nombre, dans les corps purs simples suivants
a) méthane CH4
b) carbonate de calcium CaCO3
c) acide acétique C2H4O2
EXERCICE 2 :
Préciser, pour les ions suivants, le nom et le nombre des éléments qui les composent ainsi que leur charge électrique
a) ion nitrate NO3b) ion fer III Fe3+
c) ion ammonium NH4+
EXERCICE 3 :
Parmi les substances suivantes, quels sont les corps purs simples ?
fer, acier, dihydrogène, air, néon, vin, aluminium, graphite, dichlore.
EXERCICE 4 :
Compléter le tableau
nom
symbole
Li+
dihydrogène
OHH2
sulfate de cuivre
chlorure de sodium
H3O+
Cl2
Fe3+
ion cuivre II
acide nitrique
HCl
H2O
Clion oxyde
NaCl
ammoniac
ion nitrate
ion sulfate
Na
H2SO4
ion aluminium
ion zinc
O2
CuSO4
Ag+
ion fluorure
méthane
Pb
MnO4-
atome
ion
molécule
ion
polyatomique
constitution
Z électrons
Z protons
A-Z neutrons
configuration électronique
L
K
nombre de
masse A
atome
numéro
atomique Z
représentation de lewis
N
ou bien K2 L5
14
7
N
caractéristiques des particules
masse
(kg)
électron 9,1.10-31
proton 1,67.10-27
neutron 1,67.10-27
charge (C)
-1,6.10-19
+1,6.10-19
0
symbole
de l’atome
Règle d'écriture du symbole des éléments
• Parmi les symboles des éléments suivants, déterminer ceux qui sont incorrects puis les rectifier : PB, Ar, N, na, CO.
Nommer les éléments correspondants.
Structure de l'atome
choisissez la bonne réponse.
• Un électron est chargé positivement / chargé négativement.
• Les électrons sont les constituants du noyau / de l'atome.
• Le noyau d'un atome est chargé positivement / chargé négativement / électriquement neutre.
• Un atome est chargé positivement / chargé négativement / électriquement neutre.
• Le nombre de protons est égal au nombre d'électrons / n'est pas égal au nombre d'électrons.
Formation des ions
Compléter les phrases avec les mots de la liste suivante : positif, négatif, anion, cation, reçu, perdu.
• En gagnant des électrons, un atome se transforme en ion ..........................
• Un ion positif est un atome qui a .... .. ....... .. ... .. des électrons.
• Un ......... ... .. ........ est un ion positif.
Classification périodique
complétez les phrases.
• Dans la classification périodique, les éléments sont classés par ......................... croissants.
• Les éléments dont les atomes ont le même nombre d'électrons sur leur couche externe sont disposés dans une même
..........................
• Les éléments de la dernière colonne ont leur couche externe .......................... Ils appartiennent à la
famille des .................... ... .
On considère un atome de lithium 7;3Li.
a. Déterminer le nombre de protons, de neutrons et d'électrons.
b. Calculer la masse d'un atome de lithium.
c. Donner sa formule électronique
Masse d'un atome de carbone
Les voitures de course sont équipées de freins en carbone. Le carbone est un matériau extrêmement résistant, ce qui évite
une déformation ou une cassure du système à haute température.
On considère un atome de carbone (Z = 6 et A = 12).
a. Déterminer le nombre de protons, de neutrons et d'électrons.
b. Calculer la masse d'un atome de carbone (on néglige la masse des électrons).
c. Calculer le nombre d'atomes de carbone dans 12 g de carbone.
Numéro atomique et nombre de masse
Soit un atome dont le noyau contient 30 neutrons. Son cortège électronique a une charge égale à -4,0 • 10-18 C.
a. Combien d'électrons comporte le nuage électronique ?
b. Quel est le numéro atomique du noyau ?
c. Quel est le nombre de masse A ?
Donnée : la charge de l'électron est -1,6.10-19 C.
Rechercher la charge d'un ion monoatomique
En utilisant les renseignements donnés dans le
tableau ci-contre :
a. réaliser le remplissage des couches K, L et M ;
b. donner le symbole de l'ion susceptible de se former
Élément
Symbole Numéro
atomique
Oxygène
O
Z=8
Magnésium
Mg
Z = 12
Chlore
Cl
Z = 17
Prévoir des propriétés voisines
Consultez le tableau de classification périodique pour regrouper les éléments possédant des propriétés chimiques voisines
: Be(Z = 4);C(Z = 6);Cl(Z=17);Mg(Z=12);O(Z=8);P(Z=15);F(Z = 9);Li(Z=3);Na(Z=11).
Classification simplifiée - Représentation de Lewis
début de la classification des éléments chimiques établie par Dimitri Mendeleïev.
a. Que représentent les nombres associés au symbole de chaque élément ?
b. Reproduire le tableau et inscrire dans chaque case la formule électronique (K) (L) (M) des atomes ainsi
que la représentation de Lewis.
c. Quelle est la particularité de la répartition électronique des atomes d'une même ligne ?
d. A quoi correspond un changement de ligne ?
e. Quelle est la particularité de la répartition électronique des atomes d'une même colonne ?
Changement d'échelle
L'électron de l'atome d'hydrogène se déplace à l'intérieur d'une sphère de 3 • 10-10 m de rayon, le noyau de l'atome est
assimilable à une sphère de rayon 1,2-10 -15 m. Quel est le rayon de la sphère dans laquelle se déplacerait l'électron pour
un noyau de 3 centimètres de rayon ?
Sujet B.E.P. Productique (Poitiers)
On donne 56;26Fe.
a. Indiquer le nombre de protons, de neutrons et d'électrons qui constituent un atome de fer.
b. L'atome de fer peut donner l'ion Fe3+. Donner le nombre de protons et d'électrons de cet ion.
Masse d'atome et son noyau
a. Calculer la masse M d'un atome de fer(Z= 26, A = 56) en prenant en compte de la masse des électrons.
b. Calculer la masse M' de ce même atome en négligeant la masse des électrons.
constitution
configuration électronique
Z électrons
Z protons
A-Z neutrons
L
K
14
7
numéro
atomique Z
N
caractéristiques des particules
masse
(kg)
électron 9,1.10-31
proton 1,67.10-27
neutron 1,67.10-27
N
ou bien K2 L5
nombre de
masse A
atome
représentation de lewis
symbole
de l’atome
compléter les légendes
Le carbone 12 et le carbone 14
12
;6C
et
14
;6C
sont les atomes de carbone 12 et carbone 14 (radioactif)
en quoi ces atomes sont-ils différents ?
Ont-ils les mêmes propriétés chimiques ?Expliquez.
Comment appelle-t-on les atomes de néon, d’argon, krypton… ?
Quelle est leur particularité ?
Compléter les diagrammes d'énergie des entités suivantes:
M
L
K
M
L
K
M
L
K
M
L
K
atome de lithium
atome d'oxygène
atome de fluor
atome de
magnésium
Expliquer en utilisant le diagramme d'énergie ou la représentation de Lewis l'existence de :
l'ion oxyde O2-
charge (C)
-1,6.10-19
+1,6.10-19
0
L'ion lithium Li+
Quel ion est susceptible de former l'atome de magnésium?
Quel ion est susceptible de former l'atome de fluor?
Donner dans chaque case la répartition en couche des électrons et la représentation de Lewis des atomes :
Carbone
M___________
L ___________
K ___________
Chlore
Hydrogène
Phosphore
Oxygène
Azote
C
On considère un atome dont le noyau contient 28 neutrons. La charge électrique du nuage électronique est égale
à – 3,84  10-18 C
d) Combien d’électrons comporte le nuage électronique ?
e) En déduire le numéro atomique de l’atome puis son nombre de masse
f) Quel est cet atome ? En donner la représentation conventionnelle.
Calculer la masse d’un atome de deutérium
Combien d’atomes dans 1 g de deutérium