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Corrigé
Sujet 1 : Spectroscopie
Réponses
C
A
R
E
1. Le texte retrace lexpérience
historique de Isaac Newton au
XVIIième siècle (1666) dans sa
demeure personnelle où il mît en
évidence que la lumière du soleil
était en réalité une somme de
radiations visibles de longueur
donde allant du violet à 400 nm
jusquau rouge à 800 nm. Il réussit à
laide de deux prismes à isoler une des radiations.
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2. Un spectroscope permet dobtenir le spectre en longueur donde des radiations
contenues dans un faisceau de lumière incident. Il contient un objet réfractant comme
un prisme (ou diffractant comme un réseau).
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3. Titre : Evolution de la longueur donde (en nm) en fonction de la distance L (en
mm).
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4. Ce graphe est en fait une courbe détalonnage établie à partir dun élément de
référence comme lArgon. On a tracé la courbe pour différentes longueurs donde
des radiations émises par le gaz source de lumière en fonction de la distance mesurée
à partir dune origine.
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5. Ce graphe montre que la longueur donde est une fonction affine du type y = a.x +
b de la distance mesurée. Cest à partir de ce graphe que lon pourra relier la distance
mesurée L sur un spectre étudiée dans des conditions similaires en fonction de la
longueur donde .
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6. Le tableau du document 3 montre quil y a deux lignes à compléter. La première est
celle des longueurs donde et la seconde celle des entités chimiques.
Pour le premier cas, il suffit pour chaque distance de lire la coordonnée
correspondante sur le graphe précédent et encore mieux dutiliser léquation inscrite à
la place du titre.
Pour le second, il suffit de chercher lentité qui possède la longueur donde la plus
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proche.
Par exemple, pour L = 6 mm de la raie n°2. En utilisant directement léquation, on
trouve : = 0,9732*6 + 390,65 = 396,49 nm. Cette valeur correspondrait à celle de
lion calcium (396,8 nm).
Tableau de réponses
7. Le document 4 montre au-dessus le spectre dabsorption de raies du Mercure, raies
noires sur fond coloré. Le spectre au-dessous est celui démission de raies du même
élément, raies colorées sur fond noir.
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Sujet 2 : La table de classification périodique des éléments
Réponses
C
A
R
E
1. Le tableau de classification périodique des éléments a été initié par Dimitri
Mendeleiev au XIXme siècle (1870).
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2. Une ligne correspond aux éléments qui remplissent la couche électronique externe,
soient 2 éléments pour la couche K, 8 pour la couche L, etc
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3. Les colonnes sont associées aux éléments dune même famille, qui ont donc des
propriétés semblables avec une couche externe possédant le même nombre
délectrons.
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4. Dans le tableau, les éléments sont rangés par ordre croissant du numéro atomique.
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5. Structure électronique de l’Aluminium, qui daprès le tableau possède 13 protons
donc 13 électrons puisquil est neutre par propriété de latome : (K)2(L)8(M)3.
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6. Latome dAluminium doit respecter la règle de loctet, il doit former une couche
externe à 8 électrons pour devenir un ion stable. Dans notre cas, il lui est préférable de
céder 3 électrons pour ressembler au gaz noble le plus proche de lui dans la
classification. Lion aluminium sécrit donc : Al3+.
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7. Pour lélément calcium, la réponse est similaire à la précédente, il doit ressembler
au gaz noble le plus proche de lui, soit lArgon. Il lui faut rétrograder de 2 cases pour
arriver à celle de lArgon, il perd donc 2 électrons, soit lion calcium Ca2+.
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8. Quel élément chimique porte une charge dans son noyau Q = 1,44.10-18 Coulomb ?
On rappelle que la charge élémentaire vaut e = 1,6.10-19 C. Logiquement, on peut
écrire la relation : Q = Z.e dlon tire le numéro atomique Z =
= 
 = 9.
Il sagit donc du fluor, Z =9.
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