Fiche de revision en chimie generale

L’atome
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QCM et exercices
Parmi ces affirmations concernant le noyau atomique, lesquelles sont correctes ? 0
❏a. Le noyau est constitué de nucléons, particules chargés positivement.
❏b. Par définition, le numéro atomique est le nombre d’électrons de l’atome.
❏c. Le noyau est constitué de protons et d’électrons.
❏d. Le nombre de masse est le nombre total de nucléons dans le noyau.
❏e. Un noyau de numéro atomique Z et de nombre de masse A possède A – Z neutrons.
❏f. Le numéro atomique Z est caractéristique de l’élément chimique.
Parmi ces affirmations concernant la structure de l’atome, lesquelles sont correctes ?
❏a. L’atome est constitué d’un noyau neutre et d’électrons chargés négativement.
❏b. La masse de l’atome est essentiellement concentrée dans le noyau.
❏c. Dans un atome, il y a autant d’électrons que de protons dans le noyau.
❏d. Un ion monoatomique s’obtient à partir de l’atome par perte ou gain d’un ou plusieurs
électrons.
❏e. Les réactions chimiques affectent les noyaux des atomes.
Parmi les propositions ci-dessous, laquelle caractérise l’atome 59
28Ni ?
❏a. 28 protons, 28 neutrons, 31 électrons.
❏b. 28 protons, 31 neutrons, 28 électrons.
❏c. 59 protons, 28 neutrons, 59 électrons.
❏d. 28 protons, 31 neutrons, 31 électrons.
❏e. 59 protons, 28 neutrons, 31 électrons.
Parmi ces affirmations concernant les isotopes 35
17Cl et 37 17Cl du chlore, lesquelles sont
correctes ?
❏a. L’isotope possède 17 protons.
❏b. L’isotope possède 35 neutrons.
❏c. Les deux isotopes ont le même nombre de protons.
❏d. Les deux isotopes ont le même nombre de neutrons.
❏e. Les deux isotopes n’ont pas les mêmes propriétés chimiques.
Dans la nature, l’abondance isotopique du chlore 35 est 75 % et celle du chlore 37 est
25 %. Calculer la masse molaire moléculaire de l’élément chlore.
1
2
3
4
35
17 Cl
35
17 Cl
5
L’atome

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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Explications
L’atome est formé d’un noyau central chargé positivement et d’électrons chargés négativement en
mouvement autour du noyau.
La structure de l’atome est lacunaire, le noyau, dont le diamètre est de l’ordre de 10–15
m, concentre
l’essentiel de la masse; les électrons, ponctuels, et dont la masse est pratiquement négligeable, gravitent
dans un volume de rayon de l’ordre de grandeur d’un angström (10–10
m).
Le noyau est constitué de nucléons :
•les protons chargés positivement (e = 1,6 · 10–19
coulombs),
•les neutrons, neutres.
Le numéro atomique ou nombre de charges Z est le nombre de protons dans le noyau. Le noyau
porte une charge positive + Z e. Le numéro atomique est caractéristique de l’élément chimique : Z = 6
correspond au carbone, Z = 17 au chlore, Z = 92 à l’uranium… On connaît plus de 117 éléments
chimiques dont 94 naturels.
Le nombre de masse A est le nombre total de nucléons dans le noyau.
Le noyau comporte donc A – Z neutrons.
Deux isotopes (étymologiquement « même place » dans la classification) sont deux atomes de
même numéro atomique mais de nombre de masse différent. Ils appartiennent au même élément
chimique et ont les mêmes propriétés chimiques.
Par exemple : et sont deux isotopes de l’élément chlore.
La masse molaire atomique moyenne d’un élément s’obtient en faisant la moyenne des masses
atomiques des différents isotopes affectée de leur abondance isotopique.
Dans la nature, le chlore 35 est présent à 75 % et le chlore 37 à 25 %, la masse molaire moyenne
du chlore est 0,75 × 35 + 0,25 × 37 = 35,5 g · mol–1
.
Les électrons gravitent autour du noyau. Chaque électron porte une charge – e.
Un atome est neutre, il comporte donc autant de charges positives que de charges négatives, soit
autant d’électrons que de protons.
Les ions monoatomiques sont formés à partir de l’atome par perte ou gain d’un ou plusieurs électrons.
L’atome de chlore contient 17 protons, il est neutre, il contient donc 17 électrons.
L’ion chlorure Cl– est obtenu à partir de l’atome de chlore par gain d’un électron. Il possède 18 élec-
trons alors que son noyau contient toujours 17 protons, il porte une charge négative.
En chimie, les réactions n’affectent que les électrons des atomes, ions ou molécules intervenant, le
nombre des nucléons n’est pas modifié, il y a donc conservation des éléments chimiques. La modifi-
cation du noyau atomique relève de la physique nucléaire.
Il ne faut pas dire que Z est le nombre d’électrons, ce n’est pas la définition et ce n’est vrai que
pour l’atome.
35
17
Cl
37
17
Cl
Réponses : 1. d.e.f. 2. b.c.d. 3. b. 4. a.c. 5. 35,5 g · mol–1 .

Modèle de Bohr de l’atome
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QCM et exercices
Parmi ces affirmations concernant l’atome d’hydrogène, lesquelles sont correctes ? 0
❏a. L’atome d’hydrogène contient deux électrons.
❏b. Le spectre d’émission de l’hydrogène est un spectre de raie ne comportant que quel-
ques radiations de longueur d’onde particulière.
❏c. L’énergie des niveaux de l’atome d’hydrogène est donnée par .
❏d. L’atome d’hydrogène possède une infinité de niveaux d’énergie discrets.
On donne les niveaux d’énergie de l’atome d’hydrogène.
Parmi les longueurs d’onde suivantes, lesquelles peuvent être émises par l’atome
d’hydrogène ? On donne la constante de Planck h = 6,63 · 10–34
J · s et la vitesse de la
lumière c = 3,0 · 108 m·s
–1
.
❏a. λ = 1,22 · 10–7
m.
❏b. λ = 2,44 · 10–7
m.
❏c. λ = 4,78 · 10–7
m.
❏d. λ = 6,54 · 10–7
m.
1
-
=2
13,6
Enn
2
E
p
(eV)
– 13,6
– 3,4
– 1,5
– 0,85
0
n = 1
n = 2
n = 3
n = 4
nétat ionisé
état fondamental
Modèle de Bohr de l’atome