EC-TD 1 : l`atome - Université de Strasbourg

Université de Strasbourg
Licence MPC / MPA / STUE / PSI
Année 2013/2014
EC-TD 1 : l’atome
Exercice 1 :
1) Identifiez l’isotope dont les atomes contiennent :
a. 78 neutrons, 52 protons, 52 électrons
b. 108 neutrons, 73 protons, 73 électrons
c. 32 neutrons, 28 protons, 28 électrons
2) Indiquez le nombre de protons, neutrons et électrons des nucléides et ions
suivants :
a. Tritium 3H
b. 60Co
c. 127Te2-
d. 40Ca2+
3) Quelles sont les caractéristiques communes des atomes d’argon-40, de
potassium-40 et de calcium-40 ? en quoi sont-ils différents ?
Exercice 2 : Isotopes Naturels
Le Brome naturel est constitué de deux isotopes, 79Br et 81Br, dont les masses
respectives valent 78,9183 u et 80,9163 u .
a. Donner la composition complète des deux isotopes
b. Sachant que la masse atomique effectif du brome est 79,904, calculer
l’abondance naturelle des deux isotopes 79Br et 81Br.
c. Quel est l’isotope le plus abondant ?
Exercice 3 : Concentrations
Dans une fiole on dissout 0,4g de pastilles de soude (NaOH) dans un peu d’eau
distillée. Après dissolution on ajoute encore de l’eau distillée pour obtenir 100 mL
de solution A.
a. Calculer la masse molaire de la molécule NaOH
b. Calculer la concentration molaire de la solution A
c. Calculer la concentration massique de la solution A
Données :
M(Na)=23 g.mol-1 ; M(O)=16 g.mol-1 ; M(H)=1 g.mol-1

Exercice 4 : l’élément Cu
1) L’élément Cuivre possède deux isotopes stables de masse respective 62,9296
uma et 64,9278 uma. Compte tenu des données dont vous disposez, quelle
est, en %, l’abondance naturelle de ces deux nucléides ? Donner le symbole
atomique réprésentant chacun de ces deux nucléides.
2) Quel est le poids, en kg :
a. d’un atome de nucléide Cu ayant la masse la plus faible ?
b. du noyau de ce nucléide ?
Données :
Cu : Z=29, M(Cu)=63,546 g.mol-1 ; 1 uma = 1,660.10-27 kg ; masse de l’électron = 9,108.10-31 kg
Exercice 5
Les masses atomiques des isotopes du lithium Li sont m = 6,015 u et m = 7,016 u
avec des abondances relatives de 7,6% et 92,4% respectivement. Les masses
atomiques des isotopes du chlore Cl sont m = 34,969 u et m = 36,966 u avec des
abondances relatives de 75,8% et 24,2% respectivement.
a. Donner la notation isotopique complète de tous ces nucléides ainsi que la
composition complète du noyau.
b. Calculer la masse atomique moyenne des éléments Li et Cl, ainsi que la
valeur de leur masse molaire.
On mesure le spectre de masse du composé LiCl. La réponse de l'appareil est
proportionnelle au nombre de particules ayant une masse donnée. La calibration se
fait sur l'espèce la plus abondante à laquelle on attribue la valeur 100 pour
l’intensité. Pour simplifier on utilisera les nombres de masse au lieu de masses
exactes des divers isotopes.
a. Donner le nombre de pics que l’on observe en spectrométrie de masse.
A quels composés et quelles masses correspondent-ils ?
b. Quelle est l’intensité relative de chaque pic ?
Exercice 6 : Composition d’un système macroscopique
L’or commercial dit à x carats contient x g d’or pour 24 g d’échantillon. L’or utilisé
en joaillerie a un titre de 18 carats.
a. Combien y a-t-il de moles, d’atomes d’or dans un bijou pesant 12 g ?
b. L’autre constituant de l’alliage utilisé est le nickel. Combien de moles,
d’atomes de nickel trouve-t-on au total dans ce bijou ?
c. L’élément nickel est constitué de plusieurs isotopes naturels. Le moins
abondant de tous a pour nombre de masse 64 et constitue 0,904%
(proportion en atomes) de cet élément. Combien le bijou contient-il
d’atomes de cet isotope ?
Données : M(Au)=196,966 g.mol-1 ; M(Ni)=58,70 g.mol-1