DS - Chantal Homolle

Devoir commun – Seconde
Durée : 55 min – Calculatrice autorisée
Exercice 1 : (8 points)
Le sel (ou chlorure de sodium) que nous mangeons est un composé ionique solide constitué d'ions. Il provient
de l'eau de mer ou de mines de sel, mais le chimiste peut aussi le synthétiser. Pour cela, il chauffe un morceau
de sodium métallique dans un courant de dichlore (le dichlore est un gaz dans les conditions ambiantes).
I. Etude de l'élément chlore (symbole chimique CA).
1) Le numéro atomique du chlore est 17 et son nombre de masse est 35. Donner le nombre de protons et de
neutrons contenus dans son noyau.
2) Donner la structure électronique de l'atome de chlore.
3) Quelle place occupe-t-il dans la classification périodique (ligne et colonne) ?
4) A quelle famille appartient-il ?
5) Le chlore peut donner un ion ou former une molécule. A quelle règle, l'élément chlore obéit-il en formant
cet ion ou cette molécule ? Énoncez cette règle ainsi que son nom.
6) Donner la formule chimique de l'ion que peut donner le chlore.
7) Une molécule est un corps simple si elle est constituée uniquement d'un même type d'atomes. Quel corps
simple peut donner le chlore ? Justifier puis donner le schéma de Lewis de la molécule obtenue.
8) En vous aidant de la classification périodique ci-jointe, citer un élément ayant des propriétés similaires.
Justifier.
II. Étude de l'élément sodium (symbole chimique Na)
L'élément sodium a pour structure électronique : (K)2(L)8(M)1.
1) Donner le numéro atomique de l'élément sodium. Justifier.
2) Sachant que la masse de l'atome est m= 3,9.10-26 kg, trouver le nombre de nucléons A puis le nombre de
neutrons N dans le noyau. Faites précéder votre calcul d'une expression littérale et d'une justification.
3) Donner le symbole du noyau de l'atome de sodium.
4) Cet atome n'est pas stable, il peut former un ion. Lequel (donner sa formule chimique) et pourquoi ?
5) Sachant que la somme des charges est nulle dans un composé ionique, trouver la formule du chlorure de
sodium.
Données :
Masse d’un nucléon : mn = 1,7.10-27 kg Extrait du tableau périodique
3ème ligne Al Si P S Ar
4ème ligne K Ca Ga As Se Brr Kr
Exercice 2 : (6 points)
Le document 1, se trouvant à la fin de l’énoncé de cet exercice, représente la chronophotographie du
mouvement d’une boule de pétanque. L’échelle est représentée sur le document. Il s’écoule 200 ms entre
l’enregistrement de deux postions consécutives.
1. On désire étudier le mouvement de la boule de pétanque. Quel est le référentiel le plus adapté pour cette
étude ?
2. Repérer le point A sur chaque cliché et tracer sa trajectoire directement sur le document 1. Quelle est la
forme de cette trajectoire ?
3. Parmi les trois valeurs suivantes : a) 22 m ; b) 10 m ; c) 250 m, quelle est celle qui correspond à la distance
réelle parcourue par le point A entre les positions A1 et A15 ? Justifier.
4. Calculer, en justifiant, la vitesse moyenne de la boule dans ce référentiel.
5.a Calculer, en justifiant, les vitesses instantanées du point A aux positions A2 et A4.
5.b Que dire du mouvement du point A pendant la phase ascendante de la boule ?

Exercice 3 : (6 points)
Valérie a perdu sa montre dans la piscine de l’hôtel dans lequel elle passe ses vacances. Elle revient la nuit
avec une torche pour trouver sa montre. Cette dernière (assimilée à un objet ponctuel noté M) se trouve au
fond de la piscine (d’une profondeur
de 1,80 m) et à 1,00 m du bord.
La torche S éclaire le bord I de la
piscine et se trouve à 1,00 m du sol.
L’indice de l’air est nair = 1,00 et celui
de l’eau est neau = 1,33.
1) Représenter, directement sur le
document 2 (qui n’est pas à
l’échelle), le rayon incident issu de
S, traversant le dioptre air-eau en I
et éclairant la montre M assimilée
à un objet ponctuel.
2) Indiquer, toujours sur le document
2, les angles d’incidence i et de
réfraction r correspondants.
3) Montrer que l’angle de réfraction r vaut r = 29,1°.
4) En déduire l’angle d’incidence i.
Document 1
10 m
Echelle du document :
1 cm correspond à 0,8 m
Document 2