Evaluation.1 : Structure de l`atome CORRECTION Exercice.1 : QCM

2nde
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
b)
Le noyau d’un atome contient :
Des protons et des électrons
Des protons et des neutrons
Des neutrons et des électrons
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
g)
h)
Des électrons, des protons et des neutrons
Des protons et des neutrons
Nulle
La masse d’un atome est égale environ à :
Celle des protons
Celle des neutrons
Celle du noyau
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 phosphore de représentation symbolique
31
15
P
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
31
15
P
de cet atome on peut écrire :
Nombre de nucléons : A = 31
Nombre de protons : Z = 15
et
Nombre de neutrons N = A – Z = 16
Comme l’atome est électriquement neutre le nombre de protons est égal au nombre des électrons = 15
Cet atome est constitué de 16 neutrons, 15 protons et 15 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 = 15 x 1,60.10-19 = 2,40.10-18 C
3. Calculer la masse du noyau atomique.
mnoyau = Z x mp + (A –Z) x mn
Application numérique : mnoyau = 15 x 1,673.10-27 + 16 x 1,675.10-27 = 5,19.10-26 kg
4. Calculer la masse de l’atome.
matome = Z x mp + (A –Z) x mn + Z x me
Application numérique : matome = 15 x 1,673.10-27 + 16 x 1,675.10-27 + 15 x 9,10 x 10-31 = 5,19.10-26 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 = 9,6.10-19 C. Le nombre de nucléons A de cet atome est le double du
nombre de protons Z.
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. Déterminer le numéro atomique Z de cet atome.
La charge électrique du noyau correspond à celle des Z protons qu’il contient :
Q
9,6.10-19
qnoyau = Z x e  Z = noyau =
= 6
e
1,60.10-19
2. Déterminer le nombre de nucléons A.
D’après l’énoncé A = 2 x Z = 2 x 6 = 12
3. Déterminer le nombre de neutrons N.
N = A – Z = 12 – 6 = 6
Le nombre de neutron est égal à 6
4. Déterminer la masse du noyau.
mnoyau = Z x mp + N x mn
A.N : mnoyau = 6 x 1,673.10-27 + 6 x 1,675.10-27 = 2,01.10-26 kg
5. Donner la représentation symbolique de cet atome, sachant que son symbole chimique est C.
Z = 6
et A = 12
La représentation symbolique de cet atome est :


C
Exercice.4 :
Une boule de papier d’aluminium de masse m = 1,13 g contient 2,5.10 22 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
= 4,52.10-23 g = 4,52.10-26 kg
2,5.1022
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
= 27
1,67.10-27
3.
Déterminer le numéro atomique Z. Justifier.
La charge électrique du noyau correspond à celle des Z protons qu’il contient :
Qnoyau
2,08.10-18
qnoyau = Z x e

Z =
=
= 13
e
1,60.10-19
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