fiche methodologique-resolution d`exercices-sequence 3

Résoudre un exercice-Séquence 3-Thème UNIVERS
Connaissances et compétences
connaitre le symbole de quelques éléments
savoir que le numéro atomique caractérise un élément
connaitre et appliquer les règles du duet et de l’octet pour rendre compte des charges des ions monoatomiques
L’élément oxygène
L’oxygène est l’élément le plus abondant de la croûte terrestre. Il existe sous la forme de trois isotopes.
Le tableau ci-contre fournit les proportions (sur Terre) des isotopes de l’élément oxygène.
A
Z
16
17
18
8
99,759%
0,037%
0,204%
1. Ecrire la notation symbolique générale d’un noyau d’oxygène, puis celle de ces noyaux trois
isotopes. Quelle est la composition du noyau atomique de chacun d’eux ?
2. Quel est l’isotope le plus abondant ? Calculer le rapport des pourcentages entre l’isotope le plus
abondant et le moins abondant ; en donner un ordre de grandeur.
3. L’élément oxygène, sous la forme de dioxygène, intervient dans une transformation chimique
mettant en jeu le carbone. Le seul produit de cette transformation chimique est le dioxyde de
carbone CO2. Y-a-t-il conservation de tous les éléments mis en jeu dans cette transformation
chimique ? Pourquoi ?
4. L’élément oxygène se trouve également dans bon nombre de minerais comme la ferrite (Fe3O4).
Dans ce cas, l’oxygène est sous forme ionique.
a) Ecrire la structure électronique de l’atome d’oxygène.
b) Comment l’élément oxygène peut-il satisfaire à la règle de l’octet ? En déduire la structure
électronique de l’ion oxyde qui appartient à l’élément oxygène ainsi que sa formule et sa
nature.
1. La notation symbolique du noyau d’un atome d’oxygène est A8O ; les valeurs de A sont 16, 17 et 18.
Donc on peut écrire : 168O, 178O et 188O.
Donner la composition du noyau atomique c’est indiquer le nombre de ses protons et neutrons. Le
numéro atomique de l’oxygène est 8 donc le nombre de protons est 8 pour chacun des isotopes. Ils
ont respectivement : 16-8=8, 17-8=9 et 18-8=10 neutrons.
2. D’après le tableau, l’isotope d’oxygène le plus abondant est l’oxygène 16. Le moins abondant est
l’oxygène 17.
Calculons le rapport : 99,759
0,037 =2 696=2,7.103
L’ordre de grandeur est 103.
Un rapport est un
quotient : il faut
faire une division
Un élément est
caractérisé par son
numéro atomique
On applique la règle du
cours : 2,7<5 donc
ODG=103

3. Cette transformation chimique peut être schématisée par :
Eléments en début de réaction Eléments en fin de réaction
C, O C, O
On en conclut qu’il y a conservation en éléments lors de cette transformation chimique.
4. a) Un atome est électriquement neutre, il y a autant de protons que d’électrons, donc l’atome
d’oxygène possède 8 électrons autour de son noyau. Sa structure électronique s’écrit : (K)2(L)6.
b)Pour respecter la règle de l’octet, l’atome d’oxygène doit avoir 8 électrons sur sa dernière
couche, il doit donc en gagner 2. L’ion oxyde a donc 8 électrons qui se répartissent en couches :
(K)2(L)8.
Sa formule : O2-, c’est un anion.
Ecrire les éléments
présents avant et après la
transformation chimique
et conclure