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2 ePhysique chimie

CHAPITRE 2

MODÉLISATION DE LA

MATIÈRE À L"ÉCHELLE

MICROSCOPIQUE

EXERCICES

Wulfran Fortin et Catherine Trapp

Liste des exercices

LISTE DES EXERCICES

1

Du macroscopique au microsco-

pique

Exercice 1

Exercice 2

Exercice 3

Exercice 4

Exercice 5

Exercice 6

Exercice 7

Exercice 8

Exercice 9

Exercice 10

Exercice 11

Exercice 12

Exercice 13

Exercice 14

2

L "atome

Exercice 1

Exercice 2

Exercice 3

Exercice 4

Exercice 5

Exercice 6

Exercice 7

Exercice 8

LISTE DES EXERCICES

Exercice 9

Exercice 10

Exercice 11

3

Cor tègeélectronique de l"atome

Exercice 1

Exercice 2

Exercice 3

Exercice 4

Exercice 5

Exercice 6

Exercice 7

Exercice 8

Exercice 9

Exercice 10

Exercice 11

Exercice 12

Exercice 13

Exercice 14

4

V ersdes entités plus stab les

Exercice 1

Exercice 2

Exercice 3

Exercice 4

Exercice 5

Exercice 6

Exercice 7

LISTE DES EXERCICES

Exercice 8

Exercice 9

Exercice 10

Exercice 11

Exercice 12

Exercice 13

5

Compter les entités

Exercice 1

Exercice 2

Exercice 3

Exercice 4

Exercice 5

Exercice 6

Exercice 7

1Du macroscopique au microscopique

1 DU MACROSCOPIQUE AU MICROSCOPIQUE

Exercice 1

Énoncé

a.Donner la définition d"uneespèce chimique. b.Donner des exemplesd"espèce chimique. c.Donner la définition d"uneentité chimique. d.Donner des exemples d"entité chimique.

1 DU MACROSCOPIQUE AU MICROSCOPIQUE

Correction

Voir le cours pour les quatre questions.

1 DU MACROSCOPIQUE AU MICROSCOPIQUE

Exercice 2

Énoncé

a.Si on a6charges positives, combien de charges négatives faut-il ajouter pour avoir la neutralité? b.Si on a6charges positives, combien de charges négatives faut-il ajouter pour avoir une charge finale de+1? c.Si on a6charges positives, combien de charges négatives faut-il ajouter pour avoir une charge finale de-3? d.Si on a la neutralité électrique, combien de charges négatives faut-il ôter pour avoir une charge finale de+2? e.Si on a6charges positives, combien de charges négatives faut-il ajouter pour avoir une charge finale de-1?

1 DU MACROSCOPIQUE AU MICROSCOPIQUE

Correction

a.Il faut6charges négatives pour neutrali- ser les6charges positives

6⊖+6⊕=0

b.Il faut5charges négatives

5⊖+6⊕=1⊕

c.Il faut9charges négatives

9⊖+6⊕=3⊖

d.Il faut retirer2charges négatives. e.Il faut retirer7charges négatives.

1 DU MACROSCOPIQUE AU MICROSCOPIQUE

Exercice 3

Énoncé

Pour chaque formule suivante, indiquer si il

s"agit d"unemolécule, d"un atome, d"unca- tionou d"unanion.

Liste des formules

C, O, CO, CO

2, Co, NH+4, NH3, H2O,H3O+,

HO -, Na+, Na, Cl2, Cl-, Cl, N2, B, SO2-4,

NaOH, CH

3COO-, CH3COOH, HCN, CN-,

F -, U, O2, H2, HCl et CO2-3.

1 DU MACROSCOPIQUE AU MICROSCOPIQUE

Correction

Atomes :

C, O, Co, Na, Cl, B, U

Molécules :

CO , CO

2, NH3, H2O, Cl2, N2, NaOH,

CH

3COOH, HCN, O2, H2, HCl

Cations :

NH +4, H3O+, Na+

Anions :

HO -, Cl-, SO2-4, CH3COO-, CN-, F-, CO2-3

1 DU MACROSCOPIQUE AU MICROSCOPIQUE

Exercice 4

Énoncé

Les espèces chimiques suivantes sont des

sels, c"est à dire des solides, formés par l"empilement régulier d"anions et de cations.

Les sels sont neutres électriquement.

Donnez à chaque fois la formule statistique

du cristal formé à partir des anions et ca- tions du tableau 1

1 DU MACROSCOPIQUE AU MICROSCOPIQUE

Nom du sel Cation Anion Formule

statistiqueChlorure de sodium Na +Cl-···

Iodure de potassium K

+I-···

Chlorure de fer III Fe

3+Cl-···

Carbonate de sodium Na

+CO2-3···

Sulfate de baryum Ba

2+SO2-4···

Nitrate de potassium K

+NO-3···Table 1- Détermination de formules statistiques de quelques sels.

1 DU MACROSCOPIQUE AU MICROSCOPIQUE

Correction

Chlorure de sodium NaCl

Iodure de potassium KI

Chlorure de fer III FeCl

3

Carbonate de sodium Na

2CO3

Sulfate de baryum BaSO

4

Nitrate de potassium KNO

3

1 DU MACROSCOPIQUE AU MICROSCOPIQUE

Exercice 5

Énoncé

Une molécule d"eau H

2O occupe le volume

d"un cube de0.31nmd"arête. Cette molé- cule a une masse de3.00×10-26kg. a.Calculez le volume occupé par une molé- cule d"eau ennm3. b.Calculez le volume occupé par une molé- cule d"eau enm3. c.Combien de molécules d"eau sont présentes dans1m3d"eau? d.Calculez la masse totale de ces molé- cules occupant1m3.

1 DU MACROSCOPIQUE AU MICROSCOPIQUE

Correction

a.L"arrête du cube occupé par une molécule d"eau faita=0.31nmdonc le volume du cube estV=a×a×a= (0.31nm)3=

3.0×10-2nm3.

b.On convertit en mètre la longueur de l"ar- rête du cube puis on calcule son volumea=

0.31nm=0.31×10-9met doncV=a=

3.0×10-29m3.

c.Dans1m3, on peut trouver un nombreN=1m33.0×10-29m3=3.4×1028de cubes élémentaires contenant une molécule d"eau. d.Comme une seule molécule a une masse de3.00×10-26kg, la masse totale deNmolécules seraMtotale=N×3.00× 10 -26kg=3.4×1028×3.00×10-26kg=

1000kg.

1 DU MACROSCOPIQUE AU MICROSCOPIQUE

Exercice 6

Énoncé

D"après Hachette (2019).

Le chlorure de fer (III) est une espèce chi-

mique constituée d"ions fer (III) Fe 3+et d"ions chlorure Cl

Donner la formule chimique du chlorure de

fer (III).

1 DU MACROSCOPIQUE AU MICROSCOPIQUE

Correction

D"après l"électro-neutralité de la matière, il faudra3ions chlorures pour un ion fer (III) soit comme formule du chlorure de fer (III) FeCl 3

1 DU MACROSCOPIQUE AU MICROSCOPIQUE

Exercice 7

Énoncé

D"après Hachette (2019).

Le chlorure de calcium est un solide consti-

tué d"ions calcium Ca

2+et d"ions chlorure

Cl

Justifier sa formule chimique CaCl

2.

1 DU MACROSCOPIQUE AU MICROSCOPIQUE

Correction

Il faut2ions chlorures pour un ion calcium

pour respecter l"électro-neutralité de la ma- tière.

1 DU MACROSCOPIQUE AU MICROSCOPIQUE

Exercice 8

Énoncé

D"après Belin (2019).Figure 1- Bécher contenant de la poudre de fer et de l"acide chlorhydrique De la poudre de fer est mélangée à une so- lution d"acide chlorhydrique (schéma 1 a.Nommer les entités contenues dans la poudre de fer. b.Parmi les deux entités ioniques, laquelle est un anion? c.Quelle espèce chimique, non mentionnée sur le schéma, est également présente dans le bécher?

1 DU MACROSCOPIQUE AU MICROSCOPIQUE

Correction

a.La poudre de fer est constituée d"atome de fer. b.L"anion est une espèce chargée négative- ment soit les ions chlorures Clquotesdbs_dbs14.pdfusesText_20