Revue Atomes et éléments

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1 Revue Atomes et éléments Nom : 1) Associez la scientifique avec son modèle atomique (numéro) et la description (lettre) : Leucippe et Démocrite 4 e siècle avant notre ère C et 2 A) J ai découvert l existence des électrons et j ai proposé qu ils se trouvaient dans substance chargé positivement. En effet, j ai nommé le modèle «plum pudding». 1) John Dalton 1803 F et 4 B) J ai découvert que les électrons circulent autour du noyau dans des couches électroniques de niveaux d énergie différents. Pour cette raison, j appelais le modèle planétaire. 2) J.J. Thomson 1904 A et 5 C) Étaient les premiers à penser que la matière est composée d atomes. 3) Ernest Rutherford 1911 E et 6 D) Ont développé un modèle plus complexe de l atome dans lequel on ne sait jamais la position exacte des électrons. 4) Niels Bohr 1913 B et 3 E) J ai découvert que toute la charge positive de l atome est concentrée dans le noyau. 5) Les physicistes quantiques (Einstein, Planck, Bohr, Schrôdinger) 20 e et 21 e siècles D et 1 F) J ai proposé la première théorie atomique de l atome, mais je croyais qu il n y avait pas des particules dedans l atome. 6)

2 2) Remplissez les informations qui manquent dans le tableau suivant : Particule subatomique Position dans l atome Charge Masse (en uma) Rôle dans l atome Proton Dans le noyau Positif 1 uma Détermine le type d atome Neutron Dans le noyau Neutre (aucune charge) Électron Autour du noyau sur les couches électroniques Négatif 1 uma Stabilise le noyau en gardant les protons ensemble. Environ 0 uma Affecte la réactivité de l atome. Ils sont responsables pour les liaisons chimiques entre les atomes. 3) Remplissez les tirets en référant au diagramme ci-droit : Neutron Proton Noyau 4) Remplissez le tableau suivant : Électron Élément Symbole chimique Nombre de protons Nombre de neutrons Nombre d électrons Masse atomique Nombre de masse Potassium K ,098 uma 39 Lithium Li ,941 uma 7 Silicium Si ,085 uma 28 Aluminium Al ,982 uma 27 Soufre S ,07 uma 32 Fer Fe ,845 uma 56 5) À partir de seulement le numéro atomique, quelle(s) information(s) est-ce qu on connaît à propos d un atome neutre de Sodium? Le # de protons et électrons 6) a) Identifiez les deux critères qu on peut utiliser pour définir la matière : il a une masse il occupe une espace b) Dans quel état de matière voit-on les atomes qui possède le moins d énergie? Solide

3 7) Expliquez comment on peut déterminer le nombre de neutrons dans un atome neutre en sachant son numéro atomique et sa masse atomique. Si on soustrait le # de protons du nombre de masse (qui représente le # de particules dans le noyau), on peut calculer le # de neutrons. Nombre de neutrons = Nombre de masse Nombre de protons 8) Le numéro atomique d un atome est 9 et son nombre de masse est 19. a) Combien de protons possède-t-il? 9 protons b) Combien de neutrons possède-t-il? 10 protons c) Combien d électrons possède-t-il dans sa forme neutre? 9 protons 9) Référez au diagramme ci-droit pour répondre aux questions suivantes : a) Quel est le numéro atomique de l atome? 15 b) Quel est le nom de l atome? Phosphore? c) L atome va-t-il capturer ou perdre des électrons pour devenir stable? Combien? Capter 3 électrons pour remplir sa couche de valence et stabiliser 10) Remplissez les tirets en utilisant les mots suivants : Protons, Électrons, Neutrons Un isotope possède un nombre irrégulier de neutrons. Un ion possède un nombre irrégulier d électrons. Un atome neutre a le même nombre de protons et électrons. 11) Quel est le rôle des électrons de valence? Un atome va perdre, gagner ou partager ses électrons de valence pour former les liaisons chimiques avec des autres atomes. Cela est comment les molécules sont formées. 12) Quel est le # maximum d électrons qui peut être capter par les couches suivantes : a) 1 ière couche? 2 b) 2 ième couche? 8 c) 3 ième couche? 8 d) 4 ième couche? 18 e) 5 ième couche? 18 f) 6 ième couche? 32 g) 7 ième couche? 32

4 13) Dessinez le diagramme de Bohr pour les atomes neutres suivants et répondez aux questions qui suivent : a) Magnésium Mg # d électrons : 12 # d électrons de valence : 2 # de couches électroniques : 3 # d électrons célibataires : 2 # de doublets non-liants : 0 Capter ou perdre des électrons pour former son ion? Perdre Combien? 2 b) Fluor F # d électrons : 9 # d électrons de valence : 7 # de couches électroniques : 2 # d électrons célibataires : 1 # de doublets non-liants : 3 Capter ou perdre des électrons pour former son ion? Capter Combien? 1

5 14) Expliquez ce que tous les éléments dans la même période ont en commune. Tous les atomes dans la même période ont le même nombre de couches électroniques. Par exemple, tous les éléments dans la 2 e période ont deux couches ayant des électrons. 15) Expliquez ce que tous les éléments dans la même groupe (ou famille) on en commune. Tous les atomes dans la même groupe (famille chimique) faut gagner ou perdre le même nombre d électrons de valence pour devenir stable. Par exemple, tous les éléments dans Groupe I (métaux alcalins) doit perdre 1 électron de valence pour devenir stable. 16) Lequel des éléments suivants sera le moins réactif? Lithium Expliquez votre raisonnement en référant leur structure électronique. Tous ces atomes doivent perdre un électron de valence pour devenir stable. Par contre, les électrons sur les couches plus loin du noyau ont plus d énergie. En effet, l atome de potassium est super réactif parce que l électron qu il veut perdre se trouve à la 4 ième couche électronique. Lithium est le moins réactif car l électron qu il veut perdre se trouve sur la 2 e couche électronique. 17) Qui est plus réactif, le sodium ou le magnésium? Expliquez pourquoi en faisant référence à leur structure électronique. Un atome de sodium est plus réactif parce qu il doit seulement perdre un seul électron de valence pour devenir stable (tellement proche donc il est super réactif). Un atome de magnésium doit perdre deux électrons de valence pour devenir stable. Cela est un peu plus difficile et donc, il est moins réactif. 18) Expliquez pourquoi les gaz rares ne sont pas réactif (vraiment stable). Les gaz rares ont déjà une couche de valence remplie d électrons, donc il ne cherche pas à prendre ou donner des électrons à des autres atomes. En effet, ils ne sont pas réactifs de tout! 19) L hydrogène est un cas super unique car il peut former deux différents ions pour devenir stabiliser. À l aide de diagrammes de Bohr, montrez comment l hydrogène peut stabiliser des deux façons. Un atome d hydrogène est capable de perdre ou gagner son seul électron de valence pour devenir stable.

6 20) À l aide des couleurs différentes, colorez les éléments décrits dans les énoncés. La famille des métaux alcalino-terreux Un métalloïde ayant trois couches d électrons Les éléments qui veulent gagner un seul électron de valence pour devenir stable Le chalcogène de la 3 ième période Le métal qui est un liquide à température ambiante L élément le plus stable de la 2 ième période L atome le plus léger de la famille des métaux alcalins 21) Répondez aux questions suivantes en référant à l élément suivant : Cl a) Métal, non-métaux ou métalloïde? Non-métaux b) # d électrons de valence? 7 c) Nom de sa famille chimique? Les halogènes d) Gaz, liquide ou solide? Gaz

7 22) Fournissez le nom des éléments suivants (sans regarder un tableau périodique) : Ni Nickel Zn Zinc O Oxygène P Phosphore F Fluor Mg Magnésium Br Brome Hg Mercure Sn Étain Li Lithium K Potassium Na Sodium 23) Fournissez deux propriétés physiques pour chacun des suivants : Métaux : Brillant, conductive, conductible, ductile, malléable Métalloïdes : Partagent quelques propriétés des métaux et non-métaux Non-métaux : Mât, non-conductive, non-conductible, non-ductile, cassant 24) Quelle est la propriété physique illustré ci-bas : Cassant On peut assumer que la substance est : a) un métal b) un non-métal c) un métalloïde d) un métal ou non-métal e) un non métal ou un métalloïde 25) Quelles sont les propriétés de métaux illustrés ci bas : Conductive (peut passer un courant électrique) Ductile (peut être tiré en fil)

8 26) Pour chacun des formules chimiques suivants, répondez aux questions suivantes : a) 6Cl2 i) Élément pur ou composé? Élément pur ii) Combien d atomes de chlore y a-t-il en total? 12 atomes iii) Est-elle une molécule? Oui b) 3NaNO3 i) Combien d'atomes en tout? 15 atomes ii) Combien de molécules sont représentées dans sa formule chimique? 3 iii) Combien d atomes d oxygène y a-t-il dans 3 molécules? 9 atomes c) Ca3(PO4)2 i) Combien d atomes de calcium y a-t-il dans 3 molécules? 9 atomes ii) Combien d'atomes d oxygène y a-t-il dans 2 molécules? 16 atomes iii) Combien de groupements de PO4 y a-t-il dans une molécule? 2 d) Laquelle des formules chimiques (a, b ou c) représentent une molécule diatomique? a) Cl2 deux atomes de Chlore qui forment une molécule e) Quels sont les sept éléments qui vont former une molécule diatomique dans leur forme pure pour qu il soit plus stable? Hydrogène, Chlore, Oxygène, Fluor, Azote, Iode, Brome 27) Le contenant suivant contient des molécules d éthylène. = Carbone = hydrogène a) Combien de molécules sont présentes? 3 molécules b) Fournis la formule chimique complète pour la contenu du bouteille. 3C2H4 c) Combien il y a t-il d atomes d hydrogène dans une des molécules? 4 atomes

9 28) Expliquez la différence entre un changement physique et chimique. Les changements chimiques modifient la nature (structure moléculaires) et les propriétés physiques de la matière. De nouvelles substances sont donc formées à la suite d une réaction chimique. Les changements physiques modifient simplement la forme de la substance. La structure moléculaire de la substance ne change pas et donc, il n y a pas la formation de nouvelles substances. 29) Identifiez six indicateurs possibles d un changement chimique : i. Production d un gaz iv. Changement de couleur ii. Production de la lumière v. Formation d une précipité iii. Production d un odeur vi. Changement de température 30) Classez les changements suivants comment étant un changement physique ou chimique. **S il s agit d un changement chimique, identifiez deux indicateurs. a) Le fer tourne en rouille : Chimique b) Déchirer un papier en deux morceaux : Physique c) Faire cuire un gâteau pour la fête de ta mère : Chimique d) Une chorde de guitare qui vibre : Physique e) Mon popsicle qui fond et coule partout : Physique f) Dissoudre du sel dans l eau lorsque tu prépares du Kraft Dinner : Physique g) Ma banane tourne brune après quelques semaines dans ton cassier : Chimique h) Combustion de l octane dans un auto : Chimique 31) Le gallium a un point de fusion de 29,8 o C et un point d ébullition de 2400 o C. C est quoi son état à 25 o C? Solide