HS2 : De quoi est faite la matiere
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HS 2 2 BAC PROFESSIONNELLE LA MATIERE : DE QUOI EST-ELLE FAITE ? I L'ELEMENT 1° Expérience • Dans le tube contenant l’eau distillée, on observe ................... . • Dans les tubes contenant les solutions de chlorure de calcium, de carbonate de calcium et l’eau minérale, on observe l’apparition d’un précipité de couleur ....................... . CONCLUSIO • L’élément chimique commun aux solutions de chlorure de calcium et carbonate de calcium est le ......................... . Le réactif chimique qui donne un précipité en présence de l’élément calcium est ................................. • L’eau minérale étudiée contient l’élément calcium, alors que l’eau distillée n’en ........................ pas. Dans la nature il existe une centaine d’éléments naturels différents, certains de ces éléments sont présents dans l’eau minérale (sodium, potassium, calcium, magnésium 2° Symboles des principaux éléments chimiques Il existe dans la nature 103 éléments chimiques distincts. Chacun est représenté par un symbole. Tous les corps naturels ou fabriqués par synthèse sont constitués à partir de ces 90 éléments. Complétez le tableau suivant (attention, certains symboles proviennent de noms anciens ou étrangers); NOM de l’élément SYMBOLE Carbone Cuivre Cobalt Chlore Hydrogène NOM de l'élément SYMBOLE Oxygène Soufre Fer Néon Azote (nitrogène NOM de l'élément SYMBOLE Sodium (Natrium) Argent Or (Aurum) Zinc Mercure (Hydrargyre) II CORPS PURS 1° Corps pur simple Un corps pur simple est constitué ............ ............... .............. 2° Corps pur composé Un corps pur composé est constitué ............ ............... .............. P CORMERAIS La matière Page 1 sur 6 LP ROMPSAY III CONSTITUTION DE LA MATIERE La matière ne peut-être divisée indéfiniment. La plus petite partie que l'on peut obtenir est un .................... 1° L’atome On peut l'assimiler à une sphère de rayon 1 A ou 10-10 m.. * L'atome est formé d'un....................et. .................................... * L'atome est électriquement................. * Le noyau est formé de Z .......................et de N ................... ....soit A ............................ * Il est électriquement ................... * Les électrons sont électriquement...................... 2° Quelques caractéristiques électron - 31 Masse 9,1 10 Charge - 1,6 10-19 C proton kg 1,673 10 -27 neutron kg 1,6 10-19 C 1,673 10-27 kg 0 Selon vous, quel sera le nombre d'électrons A, Z ou N ?..... 3° Représentation du noyau d'un atome Complétez le tableau suivant: Symbole du noyau 12 6C 23 11Na Nombre de protons Nombre de neutrons Nombre d'électrons Nom 48 22Ti 58 28 Ni 238 92 U IV STRUCTURE ELECTRONIQUE DES ATOMES En 1867, le chimiste russe Mendeleïev (1834-1907) a eu le premier l'idée d'une classification des atomes d'après leur nombre d'électrons. Vous savez déjà que le nombre Z représente le nombre d'électrons qui gravitent autour du noyau. Mais, comment sont répartis ces électrons ? Jouent-ils tous le même rôle? 1° Règle de remplissage des couches électroniques Les électrons d'un atome s'organisent en couches successives autour d'un noyau. Ces couches sont notées n = 1 (couche K), n = 2 (couche L), n = 3 (couche M), etc P CORMERAIS La matière Page 2 sur 6 LP ROMPSAY Le nombre d'électrons est limité sur chaque couche. Couche Couche Nombre max. d’électrons 1 2 3 2° Schéma de LEWIS La représentation de la couche électronique externe d'un atome qui s'apprête à réagir porte le nom de schéma de LEWIS de l'atome. doublet d'électrons électron célibataire Remarque: Ces schémas sont extrêmement commodes pour comprendre la formation des liaisons chimiques et des ions. IV LES IONS 1°Les ions monoatomiques Un ion monoatomique est un ............... qui a perdu ou ................des électrons afin d’avoir sa couche externe .......................... ( 2 ou 8 électrons). Règle de l’Octet 2° Exercice Donner le schéma de Lewis de l’atome de sodium. En déduire la formule de l’ion sodium. Na : Z = 11 P CORMERAIS La matière Page 3 sur 6 LP ROMPSAY 3° Anions –Cations Un cation est un atome qui a .................. des électrons. Il est électriquement ...................... . exemples : ……............................................... Un anion est un atome qui a ...................... des électrons. Il est électriquement .............................. exemples :……................................................ 4° Les ions poly atomiques SO42- : NO3- : HCO3- : f) Couleurs de certains ions Fe 2+ : Fe 3+ : Cu 2+ : MnO4-: Cr 3+ : V EXERCICES Exercice 1 Quels sont les éléments présents dans les corps purs suivants: oxyde d'aluminium (Al2O3) carbonate de calcium (CaCO3) dichromate de potassium (K2CrO7) Exercice 2 En brûlant dans l'air, le bois, le charbon, le pétrole, les bougies produisent un gaz: le dioxyde de carbone. Quel est l'élément commun à toutes ces substances ? Exercice 3 Parmi les corps suivants, quels sont les corps purs simples: fer, acier, dihydrogène, air, sel de cuisine, néon, vin, or, graphite, aluminium, dichlore. Exercice 4 Distinguez les cations des anions dans la liste suivante: 2+ 22Mg , Cl , SO ,Na+, K+, Cr O 4 P CORMERAIS 2 7 La matière Page 4 sur 6 LP ROMPSAY Exercice 5 Le sel de cuisine que nous utilisons est du chlorure de sodium de formule NaCℓ. On considère l'atome de sodium et l'atome de chlore dont les caractéristiques sont les suivantes : 23 Na Compléter le tableau suivant 11 35 17 Cℓ Atome de sodium Atome de Chlore Symbole Nombre de protons Nombre de neutrons Nombre d'électrons Formule de l'ion Type d'ions (Cation ou anion ) Exercice 6 Afin de respecter les règles d’hygiène dans les locaux d’une crèche, des agents d’entretien utilisent une solution contenant de l’eau de javel. Le produit actif de l’eau de javel est l’hypochlorite de sodium de formule Na+ClO1. Indiquer le nom des éléments chimiques présents dans l’hypochlorite de sodium 23 2. On donne le symbole de l’atome de sodium 11 Na Indiquer le nombre total de protons, de neutrons et d’électrons 3. L’atome de sodium Na a-t-il gagné ou perdu un électron pour donner l’ion sodium Na+ ? Justifier la réponse Exercice 7 27 Une pièce d’une barrière est réalisée en aluminium dont le symbole chimique est 13 Al 1. Indiquer le nombre d'électrons dans un atome d'aluminium L'aluminium de cette pièce est recouvert d'une fine pellicule d'alumine dont la formule chimique est Aℓ2O3 2. Donner le nom et le nombre des atomes contenus dans la molécule d'alumine Exercice 8 Utilisation du tableau périodique : a. J’ai 8 électrons. Qui suis-je ? ………………………………………………………………………………………… b. J’ai 14 particules dans mon noyau et 7 électrons en mouvement autour de mon noyau ? …………………………………………………………………………………………………………… c. Mon élément est dans la 2e ligne et la 1re colonne du tableau périodique ? …………………………………………………………………………………………………………… d. J’ai des propriétés chimiques du chlore et j’appartiens à la 2e ligne du tableau périodique ? …………………………………………………………………………………………………………… P CORMERAIS La matière Page 5 sur 6 LP ROMPSAY Exercice 9 1/ Dans la liste, celui qui n’est pas un élément chimique est… 2/ Le symbole correct du carbone est… A B C D Le fer L’eau L’hydrogène L’air Co C CA Ca Le nombre de protons dans le noyau 3/ Le numéro atomique d’un atome détermine… 4/ le numéro atomique du carbone est 6, son nombre de masse est de 12. L’atome de carbone possède… 5/ le numéro atomique du calcium est 20. L’atome de calcium possède donc … Le nombre total Le nombre de Le nombre de protons et de neutrons dans le d’électrons neutrons dans le noyau autour du noyau noyau 6 neutrons 6 protons 6 électrons 12 électrons 20 neutrons 20 protons 20 électrons 10 protons et 10 neutrons Exercice 10 Composition des atomes. a. Quelle est la charge électrique d’un atome : Positif Négatif Neutre b. En utilisant cette propriété, compléter le tableau suivant Nom et formule de l’élément Nombre d’électrons Nombre de protons Nombre de neutrons 27 ;13Al 7 29 Exercice 11 Trouver le mot caché : Remplir la grille ci-dessous et trouver le mot caché. 1. Ils forment un nuage autour du noyau. 2. Signe de la charge de l’électron. 3. Son symbole est H. 4. Symbole du Sodium. 5. Particule du noyau d’un atome sans charge électrique. P CORMERAIS La matière Page 6 sur 6 LP ROMPSAY
