Exercices supplémentaires

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Exercices supplémentaires
1. Quelles sont les particules les plus lourdes de l’atome ?
2. Dans quelle partie de l’atome, les particules de la question précédente se trouve-t-
elles ?
3. Quelle est la charge électrique du proton, du neutron, de l’électron ?
4. Quelle est la masse relative du proton, du neutron et de l’électron.
5. Quelle est la masse absolue du proton et du neutron ?
6. Quelle est la charge électrique d’un atome. Justifiez votre réponse
7. Complétez le tableau suivant
nom symbole Z Nb de
proton
Nb d’e- Nb de
n°**
Masse
atomique
A** *SCIMA
Ca
82
103
32,066
Cu
65
29
0
46
mercure
* symbole complet de l’isotope le moins abondant ; ** de l’isotope le plus abondant
8. Quel élément obtient-on si on rajoute 9 protons et 9 électrons au potassium ?
9. Quel élément obtient-on si on enlève 27 protons et 27 électrons à l’uranium?
10. Citez les deux métaux de transition séparés par un Z de 8, qui sont plus légers que le
krypton.
11. Vrai ou faux ?
a) L’hélium a un noyau formé de 2 protons et 3 neutrons.
b) Pour passer d’un gaz rare à l’autre, il faut chaque fois rajouter 8 électrons et 8
protons.
c) La masse atomique du manganèse est le double de celle de l’aluminium.

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Les éléments et les atomes – exercices supplémentaires 2
12. L’iode ne possède qu’un seul isotope naturel. Il a cependant un isotope artificiel et
radioactif, le iode-131. Celui-ci est utilisé, en médecine, en imagerie médicale de la
glande tyroïde.
a) Pour convertir du iode naturel en iode-131, quelle(s) particule(s) et combien de ces
particule doit-on ajouter au iode naturel ?
b) Le iode-131 est fabriqué artificiellement. Si la conversion du iode naturel en iode -
131 se fait à 90%, quelle sera la masse atomique de ce mélange ?
c) Sachant que la moitié du iode-131 aura disparu après 8 jours, quelle sera la masse
atomique du mélange de la question b) après 8 jours ?
13. Quel est l’halogène qui a un isotope possèdant 74 neutrons ?
14. Quel(s) élément(s) est(sont) à la fois un halogène et un non-métal ?
15. Quel élément est à la fois un métal de transition et un métal alcalino-terreux ?
16. Quels sont les éléments qui ont une couche externe pleine ?
17. Représentez les orbitales et les électrons de la couche externe de
a) astate b) krypton c) magnésium d) bore
e) carbone f) sélénium g) lithium h) iode
18. Ecrivez la structure de Lewis :
a) du sélénium b) du césium c) de l’indium
d) du tellure e) du bismuth f) de l’astate.
19. Remplissez le tableau
nom symbole Nombre d’électrons
externes
Nombre de couches
d’électrons
Type
d’élément
3 5
Se
Cs
Strontium
3 métal
5 4
Xenon
6 Non-métal
1 1

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Les éléments et les atomes – exercices supplémentaires 3
20. Vrai ou faux ? Justifier votre réponse
a) Le chlore a 17 électrons dont 6 sur la couche externe.
b) Les électrons externes de l’azote se trouvent sous la forme de 2 paires et 1
célibataire.
c) Le gallium a deux couches d’électrons de moins que le plomb.
d) Le fluor a 11 électrons de moins que l’halogène suivant.
e) Le bore est un non-métal, alors que l’aluminium est un métal et ils ont tous les
deux, trois électrons externes célibataires.
f) Tous les éléments se trouvant dans la même colonne du tableau périodique, ont le
même nombre de couches d’électrons.
g) Le potassium et le krypton se trouvent dans des colonnes différentes du tableau
périodique et pourtant ils ont le même nombre de couches d’électrons.
Correction
1. les neutrons et les protons
2. Dans le noyau de l’atome.
3. proton: +1 ; neutron: 0 ; électron: -1
4. proton : +1 ; neutron : +1 ; électron : 0
5. proton = neutron = 1,66
•
10-24 g
6. La charge électrique est nulle (= 0). Tous les atomes possèdent autant de protons, que
d’électrons. Ils ont donc autant de charges négatives que de charges positives. La
somme des charges est donc de zéro.
7. Compléter le tableau suivant
nom Sym-
bole
Z Nb de
proton
Nb de
neutron**
Nb d’e- Masse
atomique
A** *
SCIMA
calcium Ca 20 20 20 20 40.078 40 Ca
48
20
Plomb Pb 82 82 126 82 207,2 208 Pb
204
82
Rodium Rh 45 45 58 45 102,90550 103 Rh
103
45
Soufre S 16 16 16 16 32,066 32 S
36
16
Cuivre Cu 29 29 34 29 63,546 63 Cu
65
29
Hydrogène H 1 1 0 1 1,00794 1 H
2
1
Palladium Pd 46 46 60 46 106.42 106 Pd
102
46
mercure Hg 80 80 122 80 200,59 202 Hg
196
80

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Les éléments et les atomes – exercices supplémentaires 4
8. Z = 28 ; c’est du nickel
9. Z = 65, c’est du Terbium
10. Le titane et le zinc
11. a) Faux b) Faux c) Faux.
12. a) On ajoute seulement des neutrons.
Neutron dans le iode-127 (naturel) = 127 – 53 = 74 neutrons
Neutron dans le iode-131 = 131 – 53 = 78 neutrons
78 - 74 = 4  il faut ajouter 4 neutrons
b) Quantité de iode-127 (naturel) = 10 % ;
Quantité de iode-131 (naturel) = 90 %
Masse atomique = 127
•
10 /100 + 131
•
90 / 100 = 130,6 u
c) Sur 100 grammes au départ, après 8 jours il restera 45 g de iode-131 et 10 g de
iode-127 soit une masse totale de 55 g.
Masse de iode-127 dans 100 g :
55
10 =
100
X  X = 18,2 g
 On a 18,2 % de iode-127.
Masse de iode 131, dans 100 g :
55
45 =
100
X  X = 81,8 g
 On a 81,8 % de iode 131.
Masse atomique = 131
•
81,8/100 + 127
•
18,2/100 = 130,27 u
13. Le iode
14. Tous les éléments de la colonne VIIA
15. aucun
16. Les gaz rares
17.
Astate
↑↓ ↑ ↑ ↑
Krypton
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
Magnésium
↑ ↑
Bore
↑ ↑ ↑
Carbone
↑ ↑ ↑ ↑
Sélénium
↑↓ ↑↓ ↑ ↑
Lithium
↑
Iode
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑
18. a)
•
Se
•
b) Cs
•
c)
•
In
•
•
d)
•
Te
•
e)
•
Bi
•
f) │As
•
•

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Les éléments et les atomes – exercices supplémentaires 5
19. Remplissez le tableau
nom symbole Nombre d’électrons
externes
Nombre de couches
d’électrons
Type d’élément
Indium In 3 5 métal
Sélénium Se 6 4 Non-métal
Césium Cs 1 6 Métal alcalin
Strontium Sr 2 5 Métal
alcalino-terreux
Aluminium
ou gallium
ou Indium
ou Thallium
Al
Ga
In
Tl
3 3
4
5
6
métal
Arsenic As 5 4 Non-métal
Xenon Xe 8 5 Gaz rare
Astate At 7 6 Non-métal ou
halogène
hydrogène H 1 1 -----------
20. a) Faux. Le chlore a bien 17 électrons car son numéro atomique est 17, mais il se
trouve dans la colonne VIIA, il a donc non pas 6 électrons externes, mais 7.
b) Faux. L’azote est dans la colonne VA. Au sommet de la colonne, il est indiqué que
les éléments de cette colonne ont (1p 3c), c’est-à-dire 1 paire et 3 célibataires.
c) Vrai. Le gallium a 4 couches d’électrons et le plomb 6 couches. Le gallium a bien
deux couches d’électrons de moins que le plomb.
d) Faux. Le fluor est un halogène comme tous les éléments qui sont dans la même
colonne du tableau périodique que lui. L’élément situé sous le fluor est le chlore. Le
chlore est donc l’halogène qui suit le fluor. Le fluor a 9 électrons (Z = 9) et le chlore
a 17 électrons (Z = 17). 17 – 9 = 8. Le fluor a non pas 11 électrons de moins que le
chlore, mais 8 de moins.
e) Vrai. Le bore est dans une case rouge, il est donc bien un non-métal. L’aluminium
est dans une case violette, il est donc bien un métal. Tous les deux sont dans la
même colonne du tableau périodique, la IIIA, ils ont donc bien tous les deux 3
électrons externes. Le sommet de la colonne indique qu’il s’agit de 3c, c’est-à-dire
de 3 célibataires.
f) Faux. Le nombre de couche d’électrons d’un élément est donné par le numéro de la
ligne dans laquelle se situe l’élément. Les éléments d’une même colonne sont tous
sur des lignes différentes du tableau périodique, ils ne peuvent donc pas avoir le
même nombre de couches d’électrons.
g) Vrai. Le nombre de couche d’électrons d’un élément est donné par le numéro de la
ligne dans laquelle se situe l’élément. Le krypton et le potassium se trouvant sur la
même ligne, ils ont le même nombre de couches d’électrons.