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1

© Éditions Hatier, 2019.

Activités

Activité documentaire - Diagnostique

Réviser avec les documents

1. a. Les éléments hydrogène et oxygène sont

présents dans l'Univers et le corps humain. b. L'élément chimique le plus abondant dans le corps humain est l'oxygène.

Dans le corps d'un homme de masse m

= 70 kg, la masse d'oxygène est m(O) = 0,65 × 70, soit m(O) = 46 kg.

2. : Électrons ; : Noyau

3. L'atome d'oxygène est constitué d'un noyau

composé de 8 protons et 8 neutrons. Étant électroniquement neutre, il a donc 8 électrons. 4. H 11

Réactiver ses connaissances

composé de protons et de neutrons, autour duquel tournent des électrons.

N = A - Z neutrons.

Taille et masse d'un atome de carbone Activité documentaire

Découvrir avec les documents

1. a. Sur l'image du doc, L = 6,0 cm, soit avec

l'échelle fournie

L = 1,2 × 10

9 m. On compte 7 atomes de carbone alignés sur cette longueur. Donc d(C) = L 7 = 1,7 × 10 10 m. b. Ordre de grandeur : 10 10 m. c. 10 10 10 15 = 10 5 : l"atome est 10 5 fois plus grand que son noyau. d. Les dimensions de l'atome et de son noyau sont telles qu e l'atome est essentiellement constitué de vide.

2. a. m

noyau = A × mn = 12 × 1,67 × 10 27
m noyau = 2,00 × 10 26
kg b. m atome = 12 × 1,67 × 10 27
+ 6 × 9,11 × 10 31
m atome = 2,00 × 10 26
kg. c. La masse des électrons est négligeable. d. m atome = A × mn avec mn la masse d'un nucléon.

Retenir l'essentiel

10 m ;

Taille du noyau

: 10 1 5 m 5

× taille du noyau.

atome mnoyau atome = A × mn périodique

Activité documentaire

Découvrir avec les documents

1. D'après sa configuration électronique l'atome

de fluor contient 9 électrons. L'atome étant électriquement neutre, il contient aussi 9 protons donc

Z(F) = 9.

D'après sa configuration électronique l'atome d'argon contient 18 électrons. L'atome étant électriquement neutre, il contient aussi 18 protons donc

Z(Ar) = 18.

2. Li : 1s

2 2s 1 ; : F : 1s 2 2s 2 2p 5

Ar : 1s

2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6

3. Li : 1 électron de valence ; F : 7 électrons de

valence ; Ar : 8 électrons de valence

4. Les configurations électroniques des atomes

des éléments chimiques situés sur une même période ont le même nombre de couches occupées.

Les atomes des éléments chimiqu

es d'une même colonne ont le même nombre d'électrons de valence.

5. Les blocs s et p sont liés à la dernière sous-

couche occupée. Retenir l'essentiel la dernière couche occupée. même période ont le même nombre de couches électroniques occupées. Le numéro de la période correspond au numéro de la couche de valence. Les atomes des éléments chimiques d'une même colonne ont le même nombre d'électrons de valence. Le chiffre des unités du numéro de la colonne correspond au nombre d'électrons de famille chimique

Activité expérimentale

Matériel

10 1 mol·L 1 10 1 mol·L 1 10 1 mol·L 1 10 1 mol·L 1 2

© Éditions Hatier, 2019.

Découvrir avec l'expérience

1. a. 1

re colonne. b. 1 électron de valence. c. Les éléments de la 1 re colonne constituent une famille chimique car ils réagissent de manière analogue en présence d'eau (inflammation spontanée, formation d'ions hydroxyde HO -(aq) et de dihydrogène H

2 (g)).

2. b. Schémas définitifs à venir.

Schématisation

de l'expérience

Observation

3. a. Éléments chimiques ayant réagi :

chlore ; brome et iode. b. Z(C) = 17 ; Z(Br) = 35 ; Z(I) = 53. 1

Ils se situent dans la 17

e colonne du tableau périodique.

Ils contiennent 7

électrons de valence.

4. La famille des gaz nobles correspond à la 18

e colonne du tableau périodique.

Retenir l'essentiel

colonne dans le tableau périodique chimique contiennent le même nombre d'électrons de valence e colonne du tableau périodique. 1 Question modifiée pour les réimpressions du manuel : " Donner les numéros atomiques des atomes correspondants et leur position dans le tableau périodique. »

Exercices

Les incontournables

11 Sb 51121
13 a. W 74184
b. 74 électrons.

15 a. 1 électron de valence.

b. 5 électrons de valence. c. 5 électrons de valence. b. 1 électron de valence. 17

Atome Argon Mercure Cobalt

Écriture

conventionnelle du noyau Ar 1840
Hg

122202

Co 2786

Nombre de

protons 18

122 27

Nombre de

neutrons 22
80 59
Masse (en kg) 6,68

× 10

26
3,37

× 10

25
9,85

× 10

26
20

Configuration

électronique

(dans l'état fondamental)

Nombre

d"électrons de valence Bloc

Période Colonne

1s 2 2s 2 2p 6

8 p 2 18

1s 2 2s 2 2p 5

7 p 2 17

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 8 p 3 18 1s 2 2s 2 2p 1

3 p 2 13

21 a et b. 1

er et 3 e

élément.

S'entraîner

26 Masses diverses

1. a. Masse du noyau (en kg) :

He 24
: 6,68 × 10 27
Ne 1020
: 3,34 × 10 26
U 92238
: 3,97 × 10 25
b. Masse du cortège électronique (en kg) : He 2 4 : 1,82 × 10 30
Ne 10 20 : 9,11 × 10 30
U 92238
: 8,38 × 10 29
2. m atome mnoyau 3

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27 Éléments éclairants

a. Élément iode et élément xénon. b. Le xénon appartient à la famille des gaz nobles. c. Les éléments fluor, chlore et brome ont des propriétés chimiques analogues à celles de l'élément iode.

Les éléments néon,

argon ont des propriétés chimiques analogues à celles de l'élément xénon. d. Les éléments aux propriétés chimiques analogues à celles de l'élément iode ont 7

électrons de valence.

Ceux qui ont des propriétés chimiques analogues

à celles de l'élément xénon

ont 8 électrons de valence.

28 Germanium

a. L'élément germanium a été découvert en

Allemagne dont l'ancien nom

est Germanie. b. 4 e période et 14 e colonne. c. 4 électrons de valence. d. 32 protons ; 42 neutrons ; 32 électrons. e. m Ge rmanium = 1,24 × 10 25
kg f. GeC 4 29

Carbon and Nobel Prize

Traduction de l'énoncé

En 1973, la chimiste russe Elena Galpern a prédit l'existence d'une molécule constituée de soixante atomes de carbone

à l'aide de

modèles et d'algorithmes. La découverte expérimentale de cette molécule a ensuite été récompensée par le prix Nobel de chimie en 1996. Voici la retranscription du discours prononcé lors de la cérémonie. " Depuis la préhistoire, le carbone est connu sous le nom de suie, charbon et charbon de bois. Vers la fin du 18 e siècle, il a été prouvé que le graphite et les diamants

étaient des formes de l'élément

carbone. Nous utilisons le carbone de nombreuses manières : la combustion à grande échelle du charbon comme combustible ; l'utilisation du coke 2 dans la production d'acier ; l'utilisation de graphite dans les lubrifiants, les crayons, les garnitures de freins, etc.

La forme rare de carbone

connue sous le nom de diamant a de nombreuses applications, en plus de sa fonction esthétique. [...] Le carbone est la base des processus de la vie : il est extrêmement important pour nous tous. [En 1985, Curl, Kroto et Smalley, chimistes britanniques et américains], ont découvert une nouvelle forme stable de carbone dans laquelle soixante atomes de carbone sont disposés dans une structure fermée. Ils nomment cette nouvelle molécule de carbone buckminsterfullerene en l'honneur de l'architecte américain Buckminster Fuller, inventeur du "dôme géodésique", un 2 Coke : produit issu de la pyrolyse de la houille (roche carbonée. bâtiment probablement plus connu à l'international comme le pavillon des États-Unis à l'exposition universelle de 1967 à Montréal. Pour comprendre comment les atomes de carbone dans le buckminsterfullerene sont reliés les uns aux autres, imaginez le motif à la surface d'un ballon de football. [...] Bien que ce soit 300 millions dequotesdbs_dbs21.pdfusesText_27