fiche methodologique-resolution d`exercices-sequence 3
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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 16 17 18 Un rapport est un Z 8 99,759% 0,037% 0,204% quotient : il faut faire une division 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. Un élément est caractérisé par son numéro atomique 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. 99,759 Calculons le rapport : =2 696=2,7.103 0,037 L’ordre de grandeur est 103. 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 C, O Eléments en fin de réaction C, O Ecrire les éléments présents avant et après la transformation chimique et conclure 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.
