Exercice 1 : évaluer la dimension de l`atome - Collège Sainte

Exercice 1 : évaluer la dimension de l’atome
L’atome d’hydrogène est le plus petit des atomes. Son diamètre est de 1,06 x
10 -10 m. Le diamètre de son noyau mesure 2,4 x 10 -15 m.
1)d atome = 0,106 nm = 0,106 x 10 -9 m = 1,06 x 10 -10 m
2) d noyau = 2,4 x 10 -3 pm = 2,4 x 10 -3 x 10 -12 m = 2,4 x 10 -15 m
3)
Le rapport entre le diamètre du noyau et le diamètre de son noyau vaut 44167.
4) Le diamètre de l’atome est 44167 fois plus grand que le diamètre du noyau
donc «*l’atome est essentiellement constitué de vide »
5)
Le diamètre de l’atome est de 2,87 km
10
15
1,06 10 44167
2,4 10
−
−
×=
×
6,5 44167 287085,5 2,87cm km × = =

Exercice 2 : histoire de masse
La masse d’un atome de cuivre est de 1,05 x 10-25 kg. Un atome de cuivre
comporte 29 électrons. Ces électrons constituent le nuage électronique de
l’atome. Chaque électron a une masse de 9,11 x 10-31 kg.
1)
La masse de l’ensemble des électrons est de 2,64 x 10-29 kg.
2)
Le rapport entre la masse de l’atome et la masse de tous les électrons vaut
3977.
3) La masse de l‘atome est 3977 fois plus grande que la masse de tous les
électrons donc : « la masse de l’atome est concentrée en son noyau ».
31 29
29 9,11 10 2,64 10 kg
− −
× × = ×
25
29
1,05 10 3977
2,64 10
−
−
×=
×

Exercice 4 : atome et molécule
1. La molécule d'eau est formée de deux atomes d'hydrogène et d'un atome
d'oxygène.
a) La formule de la molécule d'eau est H2O.
b) Le numéro atomique de l’Hydrogène est égal à 1 donc il y a 1 électron dans
un atome d'hydrogène. Le numéro atomique de l’Oxygène est égal à 8 donc
il y a 8 électrons dans un atome d‘oxygène.
c) 2 x 1 + 8 = 10 . Il y a 10 électrons dans une molécule d'eau.
2. La molécule d'éthanol (alcool dans les boissons) a pour formule C2H6O.
a) Il y a 2 atomes de carbone, 6 atomes d’hydrogène et 1 atome d’oxygène.
b) 2 x 6 + 6 x 1 + 8 = 26. Il y a 26 électrons dans la molécule d’éthanol.

a) Il y a 11 atomes alignés entre les points A et B.
b) La distance entre A et B est de 8,8 cm donc en réalité cette distance est de
8,8 x 1 = 8,8 nm. En mètre, cette distance est de 8,8 x 10-9 mètre.
c) Le diamètre d’un atome de plomb est de : 8,8 ÷ 11 = 0, 8 nm soit 8 x 10-10 m
Exercice 5 :
Cette image prise à l'aide d'un microscope
à effet tunnel montre un film en plomb épais
de deux couches d'atomes seulement.
Chaque cercle représente un atome de
plomb.
A
B

Exercice 13 p 28 :
Une feuille d’aluminium a 0,015 mm d’épaisseur. Chaque atome est représenté
par une sphère de 0,3 nm de diamètre. Combien y a-t-il d’atomes d’aluminium
dans cette épaisseur en supposant qu’ils sont disposés les uns sur les autres ?
(1nm = 10-9 m.)
Conversion de l’épaisseur de la feuille en mètre : 0,015 mm = 0,015 x 10-3 m
Conversion du diamètre de la sphère en mètre : 0,3 nm = 0,3 x 10-9 m
Calcul du nombre d’atomes :
Il y a 50 000 atomes dans l’épaisseur de la feuille.
3
9
0,015 10 50000
0,3 10
−
−
×=
×