Université Cadi Ayyad ﺎض ﻲ ﻋﻴ ﺎﺿ ﺔ اﻟﻘ ﺎﻣﻌ ـﺟ ﺎت ﺘﻌددة اﻟﺘ

Université Cadi Ayyad
Faculté Polydisciplinaire
Safi
Département de Chimie
ﺟ
ـ
ﻌﻣﺎ
ــ
ﻘﻟا ﺔ
ـ
ﺿﺎ
ـ
ﻴﻋ ﻲ
ـــ
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ﻛﻟا
ـ
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ـ
ﻣﻟا ﺔ
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ﺻﺻﺧﺘﻟا ةددﻌﺘ
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ﺑﻌﺷ
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ﺔ
ﻴﻣﻴﻛﻟا
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ءﺎ
Filière Sciences de la Matière Chimie
SMPC//S1
Module
:
Atomistique
Examen de la Session Normale
Décembre 2014
Durée
:
1h15min
Nom et Prénom
:
....................................................................................................
N° Inscription
ou CNE
:
....................................................................................................
Lieu
d’examen
:
....................................................................................................
Note
:
/20
Mise en garde
En cas de fraude ou tentative de fraude, les sanctions peuvent aller de la réduction de la
note jusqu’à l’attribution de
la note zéro avec exclusion de la salle d’examen. Le rapport
qui sera remis à cet effet au Conseil de Discipline
de l’établissement
sera étudié et
donnera lieu aux sanctions disciplinaires qui s’imposent
.
Important
:
Documents non autorisés (tableau périodique
et/
ou autres)
; Correcteur
"
Blanco
"
non autorisé
;
Portable non autorisé
; Calculatrice
non
autorisée
-
1
-
Barème
Questions
//
Réponses
Note
/1
1
-
On peut porter des indications chiffrées dans les trois positions
n,l,m
par rapport
au symbole
X
d’un élément
:
࢓
࢔
X
l
Que signifie
précisément chacune d’elles
ainsi que le symbole "X"
?
_________________________
-
n
:
numéro atomique
-
l
:
charge d’un ion
-
m
:
nombre de masse
-
X
:
symbol
e
d
’
un
élément chimique
/0.5
2
-
Le nombre d’Avogadro correspond :
q
au nombre d’atome dans 12g de carbone
q
a
u nombre d’atome de
12
C dans 12g de carbone
a
u nombre d’atome de carbone dans 12g de carbone
12
C
Cocher la case correspondant à la
bonne réponse
.

-
2
-
/
3
3
-
Donner l’expression analytique permettant de déterminer la masse totale des
électrons d’une cuillère en aluminium.
Sachant que
:
-
m
c
: masse de la cuillère (en g)
-
M
Al
: masse atomique de l’atome d’aluminium (en g/mol)
-
m
e
: masse de l’électron
(
en g)
-
N
A
: nombre d’Avogadro (en mol
-
1
)
-
Z
Al
: numéro atomique de l’atome d’aluminium
_________________________
-
L
e
N
ombre
d
’
A
tome
d
’
A
luminium
"
N
b
A(Al)
"
correspondant à
la masse d
e cuillère
m
c
est
:
N
b
A(Al)
=
m
c
(g)
*
N
A
(mol
-
1
)
/M
A
l
(
g.mol
-
1
)
-
L
e
N
ombre d
’
électron
T
otal
"
N
b
ele
-
T
ot
"
sera donc :
N
b
ele
-
T
ot
=
Z
Al
*
N
b
A(Al)
-
La
masse totale des
électrons de la
C
uillère
d
’
Aluminium
"
m
t
ot
-
e
(
C
-
Al)
"
est
donc
:
N
b
ele
-
T
ot
*
m
e
-
D
’
où l
’
expression analytique suivante
:
m
t
ot
-
e
(
C
-
Al)
=
[
Z
Al
*
m
c
(g)
*
N
A
(mol
-
1
)
/M
A
l
(
g.mol
-
1
)
]
*
m
e
/
1
4
-
soient les atomes
6
Li et
7
Li
ont des numéros atomiques différents
leurs propriétés physiques sont identiques
leurs propriétés chimiques sont différentes
q
ce sont deux isotopes de l’élément
L
ithium
la taille de
7
3
Li
est plus grande que celle de
6
3
Li
q
7
Li est plus abondant que
6
Li dans l’élément Lithium
Cocher la case correspondant
aux affirmations
incorrectes
/2
5
-
Compléter les équations de transmutation du radium en radon et de carbone en
azote
226
88
Ra,
222
86
Rn
&
14
6
C,
14
7
N
_________________________
L
es équations de transmutation du radium en radon et de
carbone en azote
sont
:
Radium en Radon
:
226
88
R
a
222
86
Rn
+
4
2
α
Carbone en Azote
:
14
6
C
14
7
N
+
0
−
1
e

/
3
6
-
Un atome d’hydrogène est dans le troisième niveau excité
(noté
: n
e
)
. Vers quel
niveau (on
précisera la valeur de n
j
) doit
-
il évoluer pour
:
A
-
émettre une lumière de
la plus longue possible
?
B
-
émettre une lumière de
la plus courte possible
?
C
-
absorber une radiation de
la plus grande possible
?
_________________________
A
:
une
émission
de lumière correspond à une
désexcitation,
donc
n
inf
< 4
car
n
e
= 4
, il
faut la
longueur d’onde soit la plus longue possible, donc que l’énergie de la
transition soit la plus faible possible donc la seule possibilité
est
n
inf
= 3
.
Transition
:
n
e
= 4
n
inf
= 3
B
:
dans ce cas de désexcitation, la longueur d’onde devant être la plus courte
possible,
il faut que l’énergie de la transition soit la plus grande possible
: il s’agit du
retour à
l’état fondamental
.
Transition
:
n
e
= 4
n
inf
=
1
C
:
L’
absorption
fait passer l’atome à un niveau
n
sup
>
4
. pour que la radiation
absorbée ait la plus grande longueur d’onde possible, il faut
que l’atome atteigne le
niveau
excité voisin, soit
n
sup
= 5
.
Transition n
e
= 4
n
sup
= 5
/
1
7
-
La composition de l’atome de Brome
80
35
Br
est
(
Cocher la
(
ou
les) proposition(s)
exacte(s)
)
:
_________________________
80 nucléons
q
35 neutrons, 35 protons
45 neutrons, 35 protons
35 protons, 35 électrons
q
35 neutrons, 45 protons
Justifi
cation
:
80
35
Br
(
࡭
ࢆ
Br
)
et
N = A
-
Z
(
l
e
nombre de Neutron
)
/
1.5
8
-
Parmi les configurations électroniques suivantes de
Br
-
indiquer la (ou les)
proposition (s)
inexacte
(s).
_________________________
A
.
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
3d
10
4p
5
B
.
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
3d
9
4p
6
5s
1
C
.
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
3d
10
4p
6
5s
2
4d
10
5p
6
6s
2
4f
14
5
d
10
D
.
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
3d
10
4p
5
5s
1
E
.
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
3d
10
4p
6
Justifi
cation
:
O
n
a le Brome à l
’
état anionique
Br
-
possédant
donc
un électron de plus
.
D
’
où
,
le nombre d
’
électron total est de
36
e
.
-
3
-

/
3
9
-
Parmi les propositions suivantes concernent la théori
e quantique et la structure
électronique, la quelle (s) est (sont)
exacte
(
s
)
?
_________________________
A
.
la loi de Hund consiste à mettre un maximum de spins
parallèles
B
.
la couche n=3 peut compter jusqu’au 18 e
-
C
.
le remplissage des sous couches se fait dans cet ordre
: 6s<5d<6p<7s
D
.
la configuration électronique du
28
Ni est
: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
3d
7
E
.
la configuration électronique du
47
Ag est
: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
3d
10
4p
6
5s
2
4d
9
Justifi
cation
:
A
.
Vraie
B
.
Vraie
:
pour le gain de temps on rappelle la méthode
: on compte 2 électrons par
case. on compte donc
: 2 x (3
2
) = 18 e
-
C
.
Fausse
, il faut sommer avec la règle du (n + l)
: 6s<
4f
<5d
<6p<7s et ne pas en
oublier au passage 4f
D
.
Fausse
:
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
3d
8
E
.
Fausse
:
on applique l’exception de la règle
:
ns
2
(n
-
1)d
10
/4
10
-
On considère les atomes X
1
, X
2
, X
3
, X
4
, dont les configurations électroniques à
l’état fondamental sont les suivantes
:
X
1
: 1s
2
2s
2
2p
3
X
2
: 1s
2
2s
2
2p
5
X
3
: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
X
4
: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
5
i
.
Indiquer la ou les proposition (s)
exacte
(s)
avec explication
A
-
L’atome X
1
possède trois électrons célibataires.
B
-
L’atome X
2
appartient à la colonne 7 de la classification périodique.
C
-
L’atome X
3
appartient au groupe des alcalins
D
-
Le rayon de l’atome X
2
est supérieur à celui de l’atome X
1
.
E
-
L’énergie de première ionisation de l’atome X
4
est supérieure à celle de
l’atome X
3
.
_________________________
A
-
Vraie
: le niveau 2p de l’atome
X
1
est à demi rempli avec un électron célibataire dans
chacune des trois orbitales atomiques
p
.
B
-
Fausse
: l
’atome X
2
est un élément de bloc p. il appartient à la colonne 17 de la
classification périodique.
C
-
Fausse
: l
’atome X
3
appartient au groupe des alcalino
-
terreux
car sa structure
électronique externe est en ns
2
D
-
Fausse
:
Le rayon de l’
atome X
2
est
inférieur
à celui de l’atome
X
1
, car Z de
X
2
est 9 et Z
de
X
1
est 7
E
-
Vraie
: les atomes
X
3
et
X
4
appartiennent à la même période avec Z = 12 et 17
respectivemen
t. L’énergie d’
ionisation
augmente de gauche à droite sur une
période donc l’énergie de
l’atome
X
4
est supérieure à celle de l’atome X
3
.
ii
.
Positionner les 4 éléments dans le tableau périodique
ci
-
dessous
.
X
1
X
2
X
3
X
4
-
4
-