Devoir De Physique Seconde: carte d'identité d'un atome

Devoir n°1 de Physique – Chimie

Exercice 1 – Carte d’identité d’un atome [7pts]

- Le nom de l’élément est le Magnésium et son symbole est Mg. On le sait grâce au tableau périodique des éléments.

- Le numéro atomique Z du magnésium est égal au nombre de protons. Donc on divise la charge de son noyau qui est de 1.92X10-18 par la charge élémentaire d’un proton qui est de 1.6X10-19. Ce qui donne : (1.92X10-18)/(1.6X10-19) = 12. Le numéro atomique Z du magnésium est 12.

- Le nombre de masse A est égal au nombre de protons + le nombre de neutrons. Donc 13 + 12 = 25. Le nombre de masse A du magnésium est 25.

- Le magnésium possède 12 électrons car dans un atome, le nombre d’électrons est égal au nombre de protons, et le magnésium possède 12 protons.

- Représentation symbolique : 1225Mg

- Masse : 24,3050 ± 0,0006 u

- Le magnésium a une charge de 0 car l’atome est électriquement neutre, il y a autant de charge + (protons) que de charge – (électrons).

Sa carte d’identité :

- Nom et symbole de l’élément : Magnésium, Mg

- Numéro atomique Z : 12

- Nombre de masse A : 25

- Nombre d’électrons : 12

- Représentation symbolique : 1225Mg

- Masse : 24,3050 ± 0,0006 u

- Charge : 0

Exercice 2 – Ions monoatomiques [3 points]

1. Li : (K)2(L)1; O : (K)2(L)6; Al : (K)2(L)8(M)3

2. Li+: (K)2; O (K)2(L)8; Al : (K)2(L)8

3. Les structures électroniques des ions et des atomes précédents ont un point commun : leur couche externe n’est pas saturée. Le lithium, l’oxygène et l’aluminium sont donc des éléments instables à l’état d’atomes isolés.

Exercice 3 – Elément chimique [4 points]

1. On appelle les entités chimiques 147N et 157N des isotopes. Il sagit d’un même élément chimique car elles possèdent le même numéro atomique Z mais n’ont pas le même nombre de masse A.

2. Pour qu'un ion monoatomique soit stable il faut que sa couche externe soit saturée, c'est à dire qu'elle ne puisse pas perdre d'électrons. Avec les entités 147N et 157N, Z = 7, donc 7 protons soit 7 électrons pour l’atome neutre. Leur formule est donc (K)2(L)5. La couche externe ne contient pas d’électrons, l’atome n’est donc pas stables. L’atome doit gagner 11 électrons (N11-) afin que sa couche externe soit saturée et qu’il devienne stable.

3. [Un atome d’or a pour symbole Au (Z=79, A=197)] Le numéro atomique Z d’un atome est égal au nombre de protons qu’il contient, l’atome d’or contient donc 79 protons. Et le nombre d’électrons est égal au nombre de protons, l’atome d’or contient alors 79 électrons.

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