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Corrigé Barème
2. Caractéristiques d’un élément et d’un atome
Un élément est caractérisé par son numéro atomique Z.
Un atome est caractérisé à la fois par son numéro atomique Z et son nombre de masse A.
3. Devenir de l’atome C
14
6
Le noyau du carbone 14 a 6 protons et 8 neutrons. S’il capte un proton, il aura 7 protons
et 8 neutrons donc 15 nucléons. Puisque son nombre de protons change, il ne sera plus le
carbone mais un autre élément ayant un numéro atomique Z = 7 et un nombre de masse
A = 15. Il s’agit donc de l’azote 15
7N.
4. Nombre d’atomes de carbone 14
La masse d’un atome est égale à la masse de ses nucléons puisque les électrons ont une
masse négligeable. Un atome de carbone 14 a donc une masse de 14 u. On déduit alors
que le nombre d’atomes présents dans une masse de 70 u est : 5
14
70 =
Donc il y a 5 atomes de carbone 14 dans une masse de 70 u.
¾ pt
¾ pt
¾ pt
½ pt
½ pt
¾ pt
Troisième exercice : La configuration électronique d’un atome (7 points)
1. L’atome de potassium et l’ion potassium
a. L’atome de potassium a 19 protons (Z = 19) ; il a donc 19 électrons car il est
électriquement neutre. Sa configuration électronique est : K2 L8 M8 N1.
b. - Charge du noyau = charge des protons + charge des neutrons
Charge du noyau = 19 x (1+) + 20 x 0 = 19+
- Charge du nuage électronique = charge des électrons
Charge du nuage électronique = 19 x (1-) = 19-
- Charge totale de l’atome = charge du noyau + charge du nuage électronique
Charge totale de l’atome = (19+) + (19-) = 0. Sa charge est donc nulle.
c. Si l’atome de potassium perd un électron :
- la charge du noyau restera toujours (19+) (le nombre de protons n’a pas changé) ;
- la charge du nuage électronique deviendra : 18 x (1-) = 18- (il a 1 e- en moins) ;
- l’atome deviendra un ion de charge totale : (19+) + (18-) = 1+.
d. L’ion potassium possède 18 électrons ; sa configuration électronique est : K2 L8 M8.
2. L’atome de phosphore
a. Les particules chargées tournant autour du noyau sont les électrons et les particules
neutres du noyau sont les neutrons. L’atome, électriquement neutre, a autant de
protons que d’électrons. Ainsi, l’atome de phosphore a 15 protons, 16 neutrons et
15 électrons. Son numéro atomique, égal au nombre de protons, est Z = 15 ; son
nombre de masse, égal au nombre de nucléons, est : A = Z + N = 15 + 16 = 31.
Le nuclide de l’atome de phosphore est 31
15 P.
b. L’atome de phosphore a 15 électrons
répartis sur 3 niveaux d’énergie : 2 sur
K, 8 sur L et 5 sur M. Sa représentation
conventionnelle est donnée ci-contre.
c. L’atome de phosphore a 5 électrons de
valence et 3 électrons célibataires.
3. Gain et perte d’énergie par les électrons
a. En gagnant de l’énergie, certains électrons quittent leur niveau fondamental et
passent à un niveau supérieur. L’atome devient alors instable.
b. Les électrons retournent chacun à son niveau fondamental en perdant de l’énergie
sous forme de rayonnement. L’atome reprend alors son état fondamental stable.
¾ pt
½ pt
½ pt
½ pt
¼ pt
¼ pt
¼ pt
¼ pt
¾ pt
½ pt
½ pt
b. ½ pt
c. ½ pt
½ pt
½ pt
2/2