Solutionnaire des exercices de fin de chapitre

Solutionnaire des exercices de fin de chapitre 1
Chapitre 1
1. Calcium : Ca Fluor : F
La forme des cristaux de fluorite peut être décrite comme
des cubes entremêlés. Ainsi, la forme générale des cristaux
indique que les ions sont disposés alternativement selon
un arrangement cubique.
2. Les états de la matière sont : solide, liquide et gaz. Vous
pouvez consulter la section 1.6.1 pour obtenir leur
description.
3. L’apparence non uniforme du mélange nous indique que
des échantillons prélevés à différents endroits de ce
mélange auraient une composition différente. Cela est une
caractéristique d’un mélange hétérogène.
Pour séparer le fer du sable, on peut faire passer un petit
aimant à travers le mélange, ce qui attirera le fer magné-
tique et le séparera du sable.
4. Un composé est une substance pure composée d’au moins
deux éléments différents alors qu’une molécule est la plus
petite entité de matière, qui possède les propriétés de la
substance. Par exemple, un composé telle l’eau est formé
de molécules d’eau dont la formule chimique est H2O.
5. a) Propriété physique.
b) Propriété chimique.
c) Propriété chimique.
d) Propriété physique.
e) Propriété physique.
f) Propriété physique.
6. a) Changement chimique.
b) Changement physique.
c) Changement chimique.
d) Changement physique.
7. Liquides : le mercure et l’eau. Solide : le cuivre.
Le mercure est la substance la plus dense alors que l’eau
est la moins dense.
8. Exothermique : le système perd de la chaleur au profit du
milieu extérieur (la combustion du méthane produit de la
chaleur).
Endothermique : le système gagne de la chaleur fournie
par le milieu extérieur (la glace absorbe de la chaleur lors-
qu’elle fond).
9. Observations qualitatives : état physique solide, couleur bleu-
vert.
Observations quantitatives : longueur de 4,6 cm, masse de
2,5 g et masse volumique de 2,65 g/cm3.
Propriétés extensives : longueur et masse.
Propriétés intensives : état physique, couleur et masse
volumique.
10. a) Sodium. d) Phosphore.
b) Potassium. e) Magnésium.
c) Chlore. f) Nickel.
11. a) Ba d) Pb
b) Ti e) As
c) Cr f) Zn
12. a) Na est un élément; NaCl est un composé.
b) Le sucre est un composé; le carbone est un élément.
c) L’or est un élément; le chlorure d’or est un composé.
d) Le silicium est un élément; le sable est un composé.
13. a) Propriétés physiques : l’état physique (liquide) et la
couleur (incolore).
Propriété chimique : la réactivité (brûle en présence
d’air).
b) Propriétés physiques : la couleur (métal brillant,
orange) et l’état physique (liquide).
Propriété chimique : la réactivité (réagit avec le brome).
c) Propriétés physiques : l’état physique (solide), la
couleur (blanc) et la masse volumique (2,71 g/cm3).
Propriété chimique : la réactivité avec un acide (forme
du dioxyde de carbone gazeux).
d) Propriétés physiques : la couleur (métal gris, iode violet,
blanc) et l’état physique (poudre, solide).
Propriété chimique : la réactivité (réagit avec l’iode
pour former…).
14.
15.
16.
17.
La masse volumique de l’échantillon (2,82 g/cm3) se rap-
proche le plus de celle de l’aluminium (2,70 g/cm3).
18. T= t+ 273,15 = 25 + 273,15 = 298 K
19. T= 5,5 ×103+ 273,15 = 5,8 ×103K
20. a) t= T−273,15 = 77 −273,15 = -196 °C
b) 336 K
c) 1180 °C
37 5 282 3 ,, g
mL
mL gcm
20,2 6,9
1
1cm =/
3
–
()
×
20 865 3 05
237 cm =/
3
ggcm,
1237 237 3 tasse mL cm××
1 tasse
1cm
1mL =
3
200 279 279 3 ,,(,)ggmL ou cm××
1cm
0,718
1mL
1cm =
3
3
500 111 555mL gg××
1cm
1mL 1cm =
3
3
,
1
© Groupe Beauchemin éditeur 2005, solutionnaire – Chimie générale.
Document reproductible. Droits de reproduction restreints.
Solutionnaire des exercices de fin de chapitre

CHIMIE GÉNÉRALE
2
21. a)
b)
22.
23.
24.
25. a)
b)
c)
d)
26. a)
b)
c)
d)
27.
28.
29. a) 3 CS f) 4 CS
b) 3 CS g) 4 CS
c) 3 CS h) 3 CS
d) 2 CS i) 5 CS
e) 5 CS j) 6 CS
30. a) 0,122; 3 chiffres significatifs permis.
b) 0,0286; 3 chiffres significatifs permis.
31. a)
= 5,844 143 806 ×10−5
∆R= (5,844 143 806 ×10−5)R
= (5,844 143 806 ×10−5)(7,228 187 201)
= 0,000422 qu’on arrondit à un chiffre significatif.
Résultat : 7,2282 ±0,0004.
b) R= x−y= 38,01 −21,58 = 16,43
∆R= ∆x+ ∆y= 0,01 + 0,01 = 0,02
Résultat : 16,43 ±0,02.
c) 3,302 + 13,60 = 16,902
0,009 + 0,01 = 0,019 qu’on arrondit à 0,02.
Somme : 16,90 ±0,02
∆R= (0,026 059 053)(8,407 960 199) = 0,219
Résultat : 8,4 ±0,2.
32.
33. Volume = π(rayon)2(épaisseur) = π(0,30 cm)
= 1,1 cm3
34.
22 300 kg −6191 kg = 16 109 kg
= 20 036 L (200 ×102, en tenant
compte des chiffres significatifs).
16 109 1
0 804
kg ×L
kg,
0 804
17700 6191
,kg
L=×Lkg
177
1
454
1
10 804 ,lb
Llb
kg
1000 =/××
g
gkg L,
11 19 3
122
3
,, cm g×g
cm =
3
22
2
2
,cm
⎛
⎝
⎜⎞
⎠
⎟
150 0 200 1
3 513 0 0854
33
,,
,,carat gcm gcm××
1 carat =
∆R
R=+=
002
16 90
005
201 0 026 059 053
,
,
,
,,
R==
16 90
201 8 407 960 199
,
,,
∆∆
∆
R
R
x
x
y
y
=+= +
0 0002
40 5270
0 0003
5 6068
,
,
,
,
Rx
y
===40 5270
5 6068 7 228 187 201
,
,,
73
1
1
1000 1 73 10
3
3
3
,, g
cm
kg
mkg××
⎛
⎝
⎜⎞
⎠
⎟×
g
100 cm =/mm3
252 10 252 10
66
,,kg mg
kg mg×××
1
1=
2 52 2 52 103 ,,kg g××
1000 g
1kg =
1,5 L 1L
1=×××
µµ
10 15 10
6
–6 LL,
1,5 L 1L
1L =×××
10 15 10
66
µµ,Lou
15 10 115
33
3
3
,,××
⎛
⎝
⎜⎞
⎠
⎟
cm mdm
d
10 cm =
15 1
115 10
333
,,Lcm
mL cm×× ×
1000 mL
1L =
15 15 10
3
,,LmL××
1000 mL
1L =
250 1
10 250
33
mL Ldm
Ldm××
1
1000 mL =,
250 1
100 250 10 3
mL m
cm m××
⎛
⎝
⎜⎞
⎠
⎟×
1cm
1mL =
33
–4
250 0 250mL L
mL L×1 1000 =,
250 250 3 mL cm×1cm
1mL =
3
109 1109 10
2
2
2
cm m×⎛
⎝
⎜⎞
⎠
⎟×
m
100 cm =, –2
Aire rayon cm==
cm
2=ππ() ,
2
2
2
11 8 109
⎛
⎝
⎜⎞
⎠
⎟
1200 1000 4 184 5 021 106 Cal J×× ×
cal
1Cal
J
1cal =
,,
19 1019cm m×m
100 cm =,
19 10 19 10
2
cm mm××
mm
1cm =,
42 195 1
1 609 26 22,,km milles×mille ,km
=
42 195 1000 42 195,km m×m
1km =
1
© Groupe Beauchemin éditeur 2005, solutionnaire – Chimie générale.
Document reproductible. Droits de reproduction restreints.

Solutionnaire des exercices de fin de chapitre 3
35. La température normale du corps est de 37 °C. Le point
de fusion du gallium est de 29,8 °C, aussi, tenu dans votre
main, il devrait fondre.
36. T= t+ 273,15
T= -248,6 + 273,15 = 24,6 K
T= -246,1 + 273,15 = 27,1 K
37.
38.
À masse égale, la substance la moins dense, l’eau, occupera
le plus grand volume.
39.
Si le volume d’eau augmente de 18,0 mL, le volume final
sera de : 50 mL + 18,0 mL = 68 mL.
40. La masse volumique de CCl4étant plus élevée que celle du
plastique, celui-ci flottera sur le solvant. L’aluminium, plus
dense que le CCl4, se retrouvera au fond du récipient.
41.
42.
43. On pourrait sentir avec précaution l’odeur des vapeurs, s’il
y en a. Déterminer si le point d’ébullition, le point de
fusion et la masse volumique du liquide sont respec-
tivement d’environ 100 °C, 0 °C et 1 g/mL (à la tempéra-
ture ambiante). Pour vérifier la présence d’un sel en solu-
tion, faire évaporer complètement le liquide. S’il reste un
résidu, il se peut que ce soit un sel, mais d’autres tests
seraient nécessaires pour valider cette hypothèse.
44.
La masse volumique de l’urine augmente lorsque trop de
sucre est éliminé (maugmente, donc augmente). Par
contre, elle diminue lorsque trop d’eau est éliminée (V
augmente, donc diminue).
45. a) On pourrait faire évaporer l’eau en chauffant la solu-
tion, laissant le sel comme résidu.
b) L’utilisation d’un aimant attirera la limaille de fer, la
séparant du plomb.
c) Ajouter de l’eau pour dissoudre le sucre. Filtrer la solu-
tion pour en séparer le soufre solide. Récupérer le sucre
de la solution en évaporant l’eau par chauffage.
46.
= 1,8 ×10−3cm = 1,8 ×10−2mm
47.
= 8,0 ×104kg de NaF/année
48.
= 245 g d’acide sulfurique
Chapitre 2
1. Les trois particules fondamentales de l’atome sont l’électron
(-1), le proton (+1) et le neutron (0). Ces deux dernières
constituent le noyau d’un atome. Des trois particules
fondamentales, l’électron est la particule la plus légère.
2. L’unité de masse atomique est exactement le de la
masse d’un atome de carbone 12 possédant six protons et
six neutrons.
3. Le numéro atomique d’un élément correspond au nombre
de protons contenus dans son noyau, alors que la somme
des protons et des neutrons contenus dans le noyau est le
nombre de masse.
1
12
500 1
1
38 08
mL g ×× ×
cm
1mL
1,285 g de solution
cm
d
3
3
, ’’acide sulfurique
100,00 g de solution
××
11
045
kg de fluorure
10 kg d’eau
kg de NaF
kg de fl
6, uuorure
××××
1000 mL
L
1cm
1mL
g
1cm
kg
1000 g
3
3
1
100 1,
150 000 660 365
personnes ××
Ld’eau
1jour
jours
1ann
éée
Épaisseur = cm
7,0 10 cm
3
42
126
×
Surface en cm pi
22
2
75 30 48 70 10=cm
1pi =×⎛
⎝
⎜⎞
⎠
⎟×
,,442
cm
Volume en cm oz oz cm
33
12 1126=28,4 g 1 cm
2,70 g =
3
××
Épaisseur volume
surface
=
ρ
ρ
ρ =m
V
a) c)
d) e)
b)
f)
250 67 170g de matériau ggde×de Pb
100 g de matériau =PPb
154 1
118 0ggmL××
cm
8,56
1mL
cm =
3
3,
Pb g cm:, 600 1
11 34 50 3
×cm
g=
3
HO g cm
2
3
600 1600:×cm
0,995 g =
3
1 97 197,Å10 m
1Å
1m
10 m =
10
××
−ppm
–12
1 97 0 197,,Å10 m
1Å
1nm
10 m =
10
9
××
−
–nm
2
1
© Groupe Beauchemin éditeur 2005, solutionnaire – Chimie générale.
Document reproductible. Droits de reproduction restreints.

CHIMIE GÉNÉRALE
4
4. La découverte de la radioactivité a montré que les atomes
doivent être divisibles, ce qui implique qu’ils sont cons-
titués de particules encore plus petites, des particules sub-
atomiques.
5. Les valeurs approximatives des rayons des noyaux ato-
miques et des atomes sont données à l’exercice 2.1. Ainsi,
on peut obtenir le rapport
diamètreatome = 1 ×105diamètrenoyau
diamètreatome = (1 ×105)(6 cm) = 6 ×105cm = 6 km
6. Élément Titane Thallium
Symbole Ti Tl
Numéro atomique 22 81
Masse atomique (u) 47,867 204,3833
Groupe 4B (4) 3A (13)
Période 4 6
Nature métal métal
7. La masse atomique du lithium est plus proche de 7 que
de 6, donc l’isotope le plus abondant est 7Li.
8. a) Une mole de Na a une masse d’environ 23 g, alors
qu’une mole de Si a une masse de 28 g. Donc, 0,5 mol
de Si a une masse supérieure.
b) La masse de 0,5 mol de Na est d’environ 11,5 g, ce qui
est plus élevé que 9,0 g.
c) La masse atomique de K est d’environ 39 u, alors que
celle de Fe est approximativement de 56 u. Un atome
de fer étant plus lourd qu’un atome de potassium,
10 atomes de Fe seront plus lourds que 10 atomes de K.
9. Dans le tableau périodique de la figure 2.6, les métaux sont
en mauve, les non-métaux, en jaune, et les métalloïdes, en vert.
Nom Symbole Groupe Période
a) Lithium Li 1A (1) 2
Argent Ag 1B (11) 5
Plomb Pb 4A (14) 6
b) Carbone C 4A (14) 2
Phosphore P 5A (15) 3
Sélénium Se 6A (16) 4
Iode I 7A (17) 5
c) Silicium Si 4A (14) 3
Arsenic As 5A (15) 4
10. Le nickel (Ni) est un élément de transition (tout comme
ceux de la partie mauve foncé du tableau périodique de
la figure 2.6).
Les halogènes sont les éléments du groupe 7A (17) (ex. : F).
Les gaz rares sont dans le groupe 8A (18) (ex. : Ne).
Les métaux alcalins sont dans le groupe 1A (1) (ex. : Na).
11. Mme Marie Curie a découvert le radium (Ra, élément 88)
et le polonium (Po, élément 84). Le radium doit son nom
au fait qu’il émet des radiations, et le polonium, en l’hon-
neur de son pays d’origine, la Pologne. Dans Internet, visi-
tez le site de la fondation Nobel.
12. L’oxygène existe sous deux allotropes différents : O2, une
molécule sans odeur, et O3(ozone), un gaz avec une odeur
âcre caractéristique.
Le carbone existe sous forme de graphite, de diamant et
de fullerènes (comme le buckminsterfullerène C60). Le
graphite est formé de couches d’atomes de carbone rat-
tachées faiblement l’une à l’autre. Le diamant, un solide
très dur, a chacun de ses atomes de carbone relié à quatre
autres atomes (voir la figure 2.9).
Le soufre possède plusieurs allotropes, mais le plus com-
mun est le cycle à huit côtés ayant la forme d’une couronne.
13. a) Mg : Z= 12, A= 12 + 15 = 27
b) Ti : Z= 22, A= 22 + 26 = 48
c) Zn : Z= 30, A= 30 + 32 = 62
14. a)
b)
c)
15. Élément Électrons Protons Neutrons
a) 24Mg 12 12 12
b) 119Sn 50 50 69
c) 232Th 90 90 142
16. 99Tc : nombre d’électrons = nombre de protons = Z= 43;
nombre de neutrons = 99 −43 = 56.
17. 241Am : nombre d’électrons = nombre de protons = Z= 95;
nombre de neutrons = 241 −95 = 146.
18.
19. La masse atomique du thallium, 204,3833 u, est plus près
de 205 que de 203. Ainsi, l’isotope le plus abondant est
205Tl.
20. Masse atomique = (masse 24Mg)(% abondance) + (masse
25Mg)(% abondance) + (masse 26Mg)(% abondance)
(23,985 u ×0,7899) + (24,986 u ×0,1000) +
(25,983 u ×0,1101) = 24,31 u
21. Soit xl’abondance de 69Ga et (1 −x), l’abondance de 71Ga.
69,723 u = (68,9257 u)x+ (70,9249 u)(1 −x)
x= 0,6012
L’abondance de 69Ga est égale à 60,12 % et celle de 71Ga
est de 39,88 %.
22. L’abondance de 121Sb est représentée par xet celle de 123Sb,
par (1 −x).
121,760 u = (120,9038 u)x+ (122,9042 u)(1 −x)
x= 0,5720
et Co(33 neutrons).
27
60
27
57
27
58
Co Co (31 neutrons)(),30 neutrons
27
60 Co
36
84 Kr
19
39 K
30
62 Zn
()
22
48 Ti
()
12
27 Mg
()
diamètre
diamètre
atome
noyau
rayon
rayon
atome
noyau
=pm
pm ==
100
0 001 110
5
,×
2
© Groupe Beauchemin éditeur 2005, solutionnaire – Chimie générale.
Document reproductible. Droits de reproduction restreints.

Solutionnaire des exercices de fin de chapitre 5
L’abondance de 121Sb est égale à 57,20 % et celle de 123Sb
est de 42,80 %.
23. a)
b) = 0,0698 g de Fe
c)
d)
24. a) = 1,9998 mol de Cu
= 1,2043 ×1024 atomes de Cu
b)
= 1,0 ×1021 atomes de Li
c)
= 2,1 ×10−5mol de Am
= 1,2 ×1019 atomes de Am
d)
= 1,51 ×1023 atomes de Al
25. a)
= 1,0552 ×10−22 g/atome
b)
= 7,9487 ×10−23 g/atome
26. Le groupe 5A (15) contient cinq éléments.
Non-métaux : azote (N) et phosphore (P).
Métalloïdes : arsenic (As) et antimoine (Sb).
Métal : bismuth (Bi).
27. a) Les deuxième et troisième périodes contiennent 8 élé-
ments.
b) Les quatrième et cinquième périodes contiennent 18
éléments.
c) La sixième période contient 32 éléments.
28. Il y a 27 éléments dans la septième période. Les actinides
représentent la majorité de ces éléments et plusieurs sont
préparés de façon synthétique.
29. Symbole 58Ni 33S20Ne 55Mn
Nombre de protons 28 16 10 25
Nombre de neutrons 30 17 10 30
Nombre d’électrons 28 16 10 25
Nom de l’élément nickel soufre néon manganèse
30. La masse atomique du potassium, égale à 39,0983 u, est
plus près de celle de l’isotope 39K que de celle de 41K. Ainsi,
l’isotope le plus abondant est 39K.
31. a) Béryllium, magnésium, calcium, strontium, baryum,
radium.
b) Sodium, magnésium, aluminium, silicium, phosphore,
soufre, chlore, argon.
c) Carbone.
d) Soufre.
e) Iode.
f) Magnésium.
g) Krypton.
h) Germanium ou arsenic.
32. = 9,42 ×10−5mol de Kr
= 5,67 ×1019 atomes de Kr
33.
= 2,7 ×10−4mol de Fe
= 1,6 ×1020 atomes de Fe
34. a) 2,96 cm3
b)
35. Volume = (0,015 cm)(15,3 cm2) = 0,23 cm3
×××
6 022 1023 22
,atomes
1mol =1,9 10 atomesdeCr
023 719
1
3
,, cm ××
gdeCr
cm
1mol
52,00 g de Cr
3
Arête cm=cm=
3
296 144
3,,
0 125,moldeNa mol de Na ××
22,99 g
1
1cm
0,971 g =
3
27 10 6 022 1023 ,, ××
×
–4 mol atomes
1mol
15 11 mg de Fe gmol ××
1000 mg 55,85 g de Fe
942 10 6 022 1023 ,, ××
×
–5 mol mol
atomes
1
0 007 89 1 ,gdeKr mol ×83,80 g de Kr
4
6 022 1023
7,867 g
1moldeTi
1moldeTi
atomes
××,
63 546
6 022 1023
,
,
g
1moldeCu
1moldeCu
atomes
××
0 250 6 022 1023 ,, mol ××atomes
1mol
675 1 ,gdeAl mol ×26,98 g de Al = 0,250 mol de Al
21 10 6 022 1023 ,, ××
×
–5 mol atomes
1mol
50 11 ,mgdeAm gmol ××
1000 mg 243 g de Am
0 0017 6 022 1023 ,, mol mol ××atomes
1
0 012 10 0017,,gdeLi mol
gdeLi mol de Li×6,941 =
1 9998 6 022 1023 ,, mol mol ××atomes
1
127 08 1 ,gdeCu mol
gdeCu
×63,546
653 20 18 132 10
4
mol de Ne mol de Ne gdeNe××
,, g
1=
0 015 4060,,mol de Ca mol de Ca gdeCa×0,08 g
1=
125 10 5 ,××
–3 mol de Fe mol de Fe
5,85 g
1
25 27 0
168,,
mol de Al g
mol de Al gdeAl×=
2
© Groupe Beauchemin éditeur 2005, solutionnaire – Chimie générale.
Document reproductible. Droits de reproduction restreints.