CORRECTION PARTIEL DE CHIMIE n°1 (S1 2014/2015)
Exercice 1 : L’élément fer
1) La valeur indiquée en haut représente le nombre de masse, le nombre de nucléons
dans le noyau ; cette grandeur est noté A.
La valeur indiquée en bas représente le numéro atomique, le nombre de protons dans
le noyau ; cette grandeur est noté Z.
2) La composition des isotopes :
3) Masse molaire de l’élément fer :
MFe = Σ xi Mi = 0,9157 x 55,948 + 0,0604x 53,953 + 0,0211 x 56,960 + 0,0028 x
57,959 = 55,854 gmol-1
4) Unité atomique
L’unité de masse atomique est le 12ème de la masse d’un atome de carbone 12.
1 u = 1/12 x M(12C)/Na avec M(12C)= 12 g/mol
m (en u ) = m (en g) / Na
or m (en g) = M (en gmol-1 ) /Na
comme M(56Fe) = 55,948 g/mol alors m(56Fe)= 12/12 x Na/Na x 55,948 = 55,948 u
La masse totale des constituants : mconstituants = 26 mproton + 30 mneutron + 26 mélectron = 26 x
1,0073 + 30 x 1,0087 + 26 x 0,00055 = 56,4651 u
On constate que m constituants > m(56Fe), on retrouve le défaut de masse due à la perte de masse
en énergie forte. Le défaut de masse vaut 0,517 u.
Exercice 2 : Orbitales atomiques
a) Pas possible car l vaut au maximum n-1, soit pour n=3, l peut prendre les valeurs 0,1
ou 2. l ne peut pas prendre la valeur 3.
b) C’est possible, on a affaire à une orbitale 2p
c) Pas possible, l ne peut pas être négatif
d) C’est possible, on a affaire à une orbitale 5f
Exercice 3 : Spectres de l'atome d'hydrogène
1. Le diagramme (avec l’échelle non respectée) est le suivant ; les calculs de En sont
donnés par : En = - A/n2 avec A= 13,6 eV
E (eV)
0
E5 = - 13,6/25 = - 0,544 eV
E4 = - 13,6/16 = - 0,850 eV
E3 = - 13,6/ 9 = - 1,51 eV
E2 = -13,6/4 = -3,40 eV
E1 = - 13,6 /1 = -13,6 eV