DEVOIR N 1 DE PHYSIQUE CHIMIE

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Jean-Christophe Landry
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1 NOM : Prénom : 2 nde 1 DEVOIR N 1 DE PHYSIQUE CHIMIE Chaque réponse devra être rédigée. Chaque résultat doit être accompagné de son unité et donné avec un nombre de chiffres significatifs cohérent avec les données. Données : m proton = 1, kg ; m neutron = 1, kg ; m électron = 9, kg 2 ème tentative Objectifs à valider Savoir (coef. 3) Savoir-Faire niveau 1 Savoir-Faire niveau 2 Com (coef. 1) SAV_1 SAV_2 SAV_3 SF1_1 SF1_2 SF1_3 SF2_1 C C Note provisoire Exercice n 1 : Les désinfectants Le chlore est un produit chimique important dans la purification de l'eau, dans les désinfectants et les agents de blanchissement. Le symbole de son noyau est. 1. Donner le nom, le signe de la charge électrique et la position des particules constituant un atome. SAV_1 2. Indiquer le nombre de particules dans l atome de chlore en détaillant votre démarche. SF1_1 3. Donner la structure électronique de l atome de chlore. Indiquer sa couche externe ainsi que le nombre de particules qu elle contient. SF1_2 4. En déduire la formule de l ion qu il peut former en justifiant avec un vocabulaire scientifique. SF1_3

2 Exercice n 2 : Un bouquet d éléments Compléter le tableau suivant en indiquant le nom ou le symbole de chimique H N Fe K sodium brome carbone SAV_2 Exercice n 3 : L hémoglobine Le cuivre est un oligo-élément indispensable à la vie (hommes, plantes, animaux, et microorganismes). Le corps humain contient normalement du cuivre à une concentration d environ 1,4 à 2,1 mg par kg. On trouve du cuivre dans le foie, les muscles et les os. Le cuivre est notamment nécessaire à la formation de l'hémoglobine. L élément cuivre possède 29 isotopes. Le noyau de l isotope le plus abondant a pour symbole. 1. Indiquer les points communs et les différences entre les isotopes du cuivre. SAV_3 2. Décrire complètement l atome (les particules, leur nombre, leur place, leur charge électrique) correspondant à l isotope le plus abondant. Calculer sa masse exacte en utilisant une présentation adaptée. SF2_1

3 NOM : Prénom : 2 nde 1 DEVOIR N 1 DE PHYSIQUE CHIMIE Chaque réponse devra être rédigée. Chaque résultat doit être accompagné de son unité et donné avec un nombre de chiffres significatifs cohérent avec les données. Données : m proton = 1, kg ; m neutron = 1, kg ; m électron = 9, kg 2 ème tentative Objectifs à valider Savoir (coef. 3) Savoir-Faire niveau 1 Savoir-Faire niveau 2 Com (coef. 1) SAV_1 SAV_2 SAV_3 SF1_1 SF1_2 SF1_3 SF2_1 C C Note provisoire Exercice n 1 : Respirez! L'oxygène est l'élément chimique le plus abondant du point de vue de la masse dans la biosphère, l'air, l'eau et les roches terrestres. Il est aussi le troisième élément le plus abondant de l'univers après l'hydrogène et l'hélium. Le symbole de son noyau est. 1. Donner le nom, le signe de la charge électrique et la position des particules constituant un atome. SAV_1 2. Indiquer le nombre de particules dans l atome d'oxygène en détaillant votre démarche. SF1_1 3. Donner la structure électronique de l atome d'oxygène. Indiquer sa couche externe ainsi que le nombre de particules qu elle contient. SF1_2 4. En déduire la formule de l ion qu il peut former en justifiant avec un vocabulaire scientifique. SF1_3

4 Exercice n 2 : Un bouquet d éléments Compléter le tableau suivant en indiquant le nom ou le symbole de chimique C F I P chlore magnésium soufre SAV_2 Exercice n 3 : La glycémie Le chrome est un oligo-élément vital pour le corps humain. Il est essentiel pour le métabolisme du sucre chez l'être humain. Une déficience en chrome peut affecter le potentiel de l'insuline à réguler le niveau de sucre dans l'organisme. L élément chrome possède 26 isotopes. Le noyau de l isotope le plus abondant a pour symbole. 1. Indiquer les points communs et les différences entre les isotopes du chrome. SAV_3 2. Décrire complètement l atome (les particules, leur nombre, leur place, leur charge électrique) correspondant à l isotope le plus abondant. Calculer sa masse exacte en utilisant une présentation adaptée. SF2_1

5 Exercice n 1 : Les désinfectants Correction du DS n 1 (sujet 1) 1. Un atome est constitué d un noyau autour duquel gravitent des électrons chargés négativement. Le noyau est composé de nucléons. On distingue alors les protons chargés positivement et les neutrons électriquement neutres. 2. Dans le noyau de l atome de chlore, il y a 35 nucléons dont 17 protons. On en déduit qu il y a 18 (35-17=18) neutrons. L atome de chlore étant électriquement neutre, il y a autant de protons que d électrons. Il y a donc 17 électrons autour du noyau Cl : (K) 2 (L) 8 (M) 7 La couche L est la couche externe et contient 7 électrons. 4. Il possède 7 électrons sur sa couche externe. Pour avoir une structure en octet, l atome de chlore va donc gagner un électron pour devenir stable. Il va donc former l ion chlore Cl -. Exercice n 2 : Un bouquet d éléments hydrogène azote fer potassium sodium brome carbone H N Fe K Na Br C Exercice n 3 : L hémoglobine 1. Des atomes isotopes appartiennent au même élément chimique, c'est à dire qu'ils ont le même numéro atomique Z (donc le même nombre de protons). Par conséquent, ils ont le même symbole. De plus, comme il s'agit d'atomes, ils ont le même nombre d'électrons. En revanche, les isotopes ont un nombre de masse A différents (donc un nombre différent de nucléons). Puisqu'ils ont le même nombre de protons, c'est le nombre de neutrons qui change. Enfin, puisque le nombre de particules change d'un isotope à un autre, ils n'ont pas la même masse. 2. Le noyau de l atome de cuivre est constitué de 63 nucléons dont : 29 protons, chargés positivement 34 (63-29) neutrons, électriquement neutres L atome étant électriquement neutre, il possède 29 électrons, chargés négativement, qui gravitent autour du noyau. m atome = m protons + m neutrons + m électrons = Z x m proton + N x m neutron + Z x m électron = 29 x 1, x 1, x 9, = 1, kg La masse de l atome de cuivre vaut 1, kg.

6 Correction du DS n 1 (sujet 2) Exercice n 1 : Respirez! 1. Un atome est constitué d un noyau autour duquel gravitent des électrons chargés négativement. Le noyau est composé de nucléons. On distingue alors les protons chargés positivement et les neutrons électriquement neutres. 2. Dans le noyau de l atome d oxygène, il y a 17 nucléons dont 8 protons. On en déduit qu il y a 9 (17-8=9) neutrons. L atome d oxygène étant électriquement neutre, il y a autant de protons que d électrons. Il y a donc 8 électrons autour du noyau O : (K) 2 (L) 6 La couche L est la couche externe et contient 6 électrons. 4. Il possède 6 électrons sur sa couche externe. Pour avoir une structure en octet, l atome d oxygène va donc gagner deux électrons pour devenir stable. Il va donc former l ion sodium O 2-. Exercice n 2 : Un bouquet d éléments carbone fluor iode phosphore chlore magnésium soufre C F I P Cl Mg S Exercice n 3 : La glycémie 1. Des atomes isotopes appartiennent au même élément chimique, c'est à dire qu'ils ont le même numéro atomique Z (donc le même nombre de protons). Par conséquent, ils ont le même symbole. De plus, comme il s'agit d'atomes, ils ont le même nombre d'électrons. En revanche, les isotopes ont un nombre de masse A différents (donc un nombre différent de nucléons). Puisqu'ils ont le même nombre de protons, c'est le nombre de neutrons qui change. Enfin, puisque le nombre de particules change d'un isotope à un autre, ils n'ont pas la même masse. 2. Le noyau de l atome de chrome est constitué de 52 nucléons dont : 24 protons, chargés positivement 28 (52-24) neutrons, électriquement neutres L atome étant électriquement neutre, il possède 24 électrons, chargés négativement, qui gravitent autour du noyau. m atome = m protons + m neutrons + m électrons = Z x m proton + N x m neutron + Z x m électron = 24 x 1, x 1, x 9, = 8, kg La masse de l atome de chrome vaut 8, kg.

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