DS7 2015-2016

Mardi 29 mars 2016
Devoir surveillé n°7
Les exercices peuvent être traités dans n’importe quel ordre, par contre les questions d’un même
exercice doivent être rédigées dans l’ordre.
EXERCICE 1 Connaissez-vous votre cours ? (2 points)
RESTITUER SES CONNAISSANCES
Sur le sujet, cochez la réponse exacte. Une seule proposition par question est exacte.
0,5 point par bonne réponse, 0 point si pas de réponse, -0,5 si réponse fausse.
Aucune justification n’est demandée.
1. Les électrons d’un atome ou d’un ion se regroupent en couches électroniques.
 La couche K contient au maximum 2 électrons, la couche L au maximum 8 électrons et la
couche M au maximum 18 électrons.
 La couche K contient au maximum 2 électrons, la couche L au maximum 8 électrons et la
couche M au maximum 8 électrons.
 La couche K contient au maximum 8 électrons, la couche L au maximum 8 électrons et la
couche M au maximum 18 électrons.
 La couche K contient au maximum 2 électrons, la couche L au maximum 8 électrons et la
couche M au maximum 14 électrons.
2. Les éléments placés dans une même colonne appartiennent à une même famille.
 La première colonne regroupe la famille des alcalins, l’avant dernière celle des halogènes et la
dernière celle des gaz nobles.
 La première colonne regroupe la famille des halogènes, l’avant dernière celle des alcalins et la
dernière celle des gaz nobles.
 La première colonne regroupe la famille des gaz nobles, l’avant dernière celle des alcalins et la
dernière celle des halogènes.
 La première colonne regroupe la famille des alcalins, l’avant dernière celle des gaz nobles et la
dernière celle des halogènes.
3. Au cours de leurs transformations chimiques, les atomes évoluent de manière à se stabiliser.
 La structure électronique (K)2(L)2 est stable car elle vérifie la règle du duet.
 La structure électronique (K)2(L)8(M)18 est stable car elle vérifie la règle de l’octet.
 La structure électronique (K)2(L)8(M)8 est stable car elle vérifie la règle de l’octet.
 La structure électronique (K)2(L)4 est stable car elle vérifie la règle du quartet.
4. Un ion monoatomique se forme quand un atome perd ou gagne un ou plusieurs électrons.
 Les cations se forment lorsqu’un atome gagne des protons.
 Les cations se forment lorsqu’un atome gagne des électrons.
 Les anions se forment lorsqu’un atome gagne des électrons.
 Les anions se forment lorsqu’un atome perd des électrons.
Nom :
Prénom :
Classe :

EXERCICE 2 La classification au chocolat (7 points)
Ouafae a taché la classification périodique restreinte ci-dessous alors qu’elle dégustait une tartine au
chocolat. Des symboles d'éléments chimiques sont masqués.
L’objectif des questions suivantes est de retrouver la place de certains éléments.
RESTITUER SES CONNAISSANCES
5. Pourquoi la première ligne ne contient-elle que deux éléments ?
6. Dans la classification, à quoi correspond une période ? une famille chimique ? Expliquer.
7. L'élément fluor (F) est un élément que l’on trouve dans la nature sous la forme d’un ion fluorure F–
plutôt que sous forme d’atome. Justifier pourquoi à l’aide d’une règle du cours.
ANALYSER - RÉALISER
8. Justifier la position (colonne/ligne) du magnésium de symbole Mg sachant que son numéro
atomique est Z=12.
9. Reproduire le tableau et retrouver la place de 8 éléments chimiques parmi les 10 masqués, à l'aide
des renseignements fournis ci-après. Justifier dans chaque cas :
 l'azote (N) dont le numéro atomique est 7 ;
 l'atome de néon (Ne) appartient à la 2ème période et a une structure électronique externe en octet ;
 le lithium (Li) est présent dans la nature sous une forme ionique stable Li+ ;
 le phosphore (P) et l'azote sont des éléments chimiques appartenant à la même famille chimique ;
 le chlore (Cℓ) est un halogène ;
 l'argon (Ar) est un gaz noble ;
 le soufre (S) possède les mêmes propriétés chimiques que l'oxygène ;
 l’atome d’aluminium (Aℓ) ne peut former que l’ion aluminium Aℓ3+ conformément à la règle de
l'octet.

EXERCICE 3 Carbone et histoire des arts (5 points)
Le carbone possède un isotope, appelé carbone 14 (ce qui signifie que A = 14), qui s'incorpore
naturellement aux organismes biologiques (plantes, animaux) tant qu'ils sont en vie. Après la mort de
l'organisme, cet isotope disparaît lentement avec une vitesse précisément connue. La mesure de la
quantité restante de cet isotope permet de dater la mort du système biologique.
Quand il s'agit du bois avec lequel les hommes des cavernes ont fait du charbon de bois utilisé pour les
peintures rupestres, alors la datation de celles-ci devient possible.
CONNAÎTRE
10. Rappelez la définition de deux atomes isotopes.
S’APPROPRIER
11. Le numéro atomique du carbone est Z = 6. Quel est le symbole (notation
A
ZX
) du noyau de
carbone 14 ?
ANALYSER
12. Quelle est la composition d’un atome de carbone 14 ? Vous préciserez le nom des particules
considérées, leur nombre ainsi que l’endroit où elles se trouvent.
RÉALISER
La courbe du pourcentage de carbone 14 restant dans un organisme, en fonction du temps écoulé
depuis sa mort, est donnée sur la figure suivante :
En utilisant ce graphique et en faisant figurer les constructions effectuées, répondre aux questions
suivantes :
13. Quel âge aurait une peinture pour laquelle la moitié des atomes de carbone 14 ont disparu ?
14. Quel âge aurait une peinture pour laquelle 90% ont disparu ?
VALIDER
15. Pourquoi la datation par cette méthode, des fresques de la grotte Chauvet vieilles de 31000 ans, est-
elle approximative ?

EXERCICE 4 Connaissez-vous votre cours ? (2 points)
Pour chacune des 4 questions suivantes, une seule proposition est exacte.
Sur ce sujet, cocher la réponse exacte :
0,5 point par bonne réponse, 0 point si pas de réponse, - 0,5 si réponse fausse.
Aucune justification n’est demandée.
16. Lorsque la température d’un corps augmente, le spectre de la lumière émise par ce corps chaud :
 s’enrichit en radiations violettes
 s’enrichit en radiations rouges
 devient un spectre de raies
 ne contient plus de radiations rouges
17. Une lampe spectrale contient uniquement de la vapeur de sodium. La lampe est alimentée par un
générateur électrique adapté.
 La lumière émise ne contient que les radiations caractéristiques du sodium.
 La lumière émise contient toutes les radiations de la lumière blanche
 Le spectre de la lumière est un spectre continu d’origine thermique.
 Le spectre présente les raies d’absorption du sodium sur un fond continu.
18. Le fond continu du spectre d’une étoile donne des renseignements sur :
 la composition chimique de son atmosphère
 la température de sa surface
 la taille de cette étoile
19. Les raies sombres du spectre d’une étoile sont dues à :
 la présence de certains gaz dans son atmosphère
 l’absence de certains gaz dans son atmosphère
 l’absence de certains gaz dans sa photosphère
EXERCICE 5 Les spectres (4 points)
Le spectre d'une ampoule à filament utilisée pour l'éclairage est projeté sur un écran grâce à un
dispositif décomposant la lumière :
CONNAÎTRE
20. Nommer les différents éléments  à  du montage de la figure précédente.
ANALYSER
21. Comment qualifier le spectre obtenu ?
22. On modifie le dispositif expérimental précédent en ajoutant une ampoule contenant un gaz entre les
éléments  et .
Comment le spectre est-il modifié ? Comment appelle-t-on le spectre obtenu ?
Bon courage !!!