Classe de 3ème – TP de CHIMIE – chapitre 2 : L`atome. Nom

Classe de 3ème – TP de CHIMIE – chapitre 2 : L'atome.
Nom :
binôme :
Introduction
Le chapitre 1 a permis de connaître quelques propriétés de certains métaux étudiés à notre échelle (échelle
macroscopique) celle à laquelle nous sommes habitués.
Dans ce chapitre 2, nous allons observer ces mêmes métaux, mais à une échelle microscopique , comme si on
faisait un zoom sur chacun de ces métaux en les grossissant environ 1 milliard de fois !
L'aspect de la matière est alors complètement différent, un peu comme lorsqu'on regarde une photo couleur d'un
livre avec une loupe. Prendre le livre de sciences physiques et observer le détail d'une photo couleur avec une
loupe : elle est uniquement constituée de 4 sortes de points de couleurs différentes : l'imprimante utilise 4
cartouches de couleurs différentes. Lesquelles ?
Et pourtant à notre échelle nous pouvons voir un grand nombre de couleurs et de nuances sur cette photo. On ne
voit plus les points mais une image de l'environnement auquel on est habitué.
Recherche documentaire à l'aide notamment du tableau des éléments et du site wikipedia
objectif : comprendre les 2 nombres les plus importants indiqués dans chaque case du tableau des éléments Z et
M.
Quel métal le professeur vous demande t il d'étudier (voir le plan au tableau)? Ecrire son nom et son symbole :
Quel est le numéro (qu'on notera Z) de la case correspondant à ce métal dans le tableau des éléments ?
Ce numéro Z est appelé numéro atomique. Si on coupe le métal en petits morceaux, le plus petit "morceau"
possible qu'on puisse obtenir de ce métal est un atome de ce métal. Il est constitué d'un bloc central appelé noyau
autour duquel gravitent des particules appelées électrons. Mais attention, tous les noyaux ne sont pas identiques
pour un même métal ! Tous les noyaux contiennent 2 sortes de particules : des protons et des neutrons. Le nombre
de protons est toujours identique au numéro atomique Z mais plusieurs nombres de neutrons sont possibles.
2 atomes qui ont le même nombre de protons mais pas le même nombre de neutrons sont dits isotopes.
Le nombre total de particules dans le noyau est appelé nombre de masse et est noté A
Pour le métal que vous devez étudier, en recherchant sur internet, compléter le tableau noter ci-après
Noter ci-dessous l'abondance (en % Noter ci-dessous le nombre de masse Noter ci-dessous le nombre de
avec 1 chiffre après la virgule) de 5 A de l'isotope. Ce nombre A est écrit neutrons dans le noyau de cet
isotopes au plus si elle est supérieure en haut et à gauche du symbole de
isotope. Il vaut A - Z
à 0,3%
l'élément.
il peut y en avoir 2 , 3 , 4 ou 5
L'autre valeur importante indiquée dans chaque case du tableau des éléments est la masse molaire notée M.
Voici un exemple de calcul :
pour l'élément chlore Cl le tableau précédent aurait été rempli de la façon suivante :
abondance
nombre de masse A
nombre de neutrons
75,5%
24,5%
35
37
18
20
M = 0,755x35+ 0,245x37 = 35,5 g/mol. C'est identique à un calcul de moyenne avec des notes à coefficient.
Détailler ici le calcul permettant de trouver la masse molaire M de votre métal. (3 chiffres dans le résultat)
Quelle est la valeur de M indiquée dans le tableau des éléments ? (3 chiffres)
Cette valeur M est en réalité toujours la masse en gramme de 602 000 000 000 000 000 000 000 atomes de ce métal
(602 mille milliards de milliards = 6,02 . 1023 atomes)
Calculer , en gramme , à partir de la valeur M du tableau des éléments , la masse d'un seul atome de ce métal :
Lire sur le site ou sur les fiches de TP précédents la masse volumique de ce métal ?
En déduire le volume en cm3 de l'atome de ce métal :
En supposant que l'atome ressemble à une sphère, calculer en cm le rayon de l'atome de ce métal :
aide : pour une sphère, V = 4 /3 . π . R3 donc R = racine cubique de 3.V/(4 . π)
Mettre le résultat en nm et en pm
aide: 1 nm (nanomètre) = 10- 9 m = 10- 7 cm et 1 pm (picomètre) = 10 – 12 m = 10- 10 cm
rechercher la valeur du rayon de cet atome indiquée sur internet ou dans les livres :
donner une explication de la différence entre les 2 résultats :