SCIENCES APPLIQUEES DTMS CORRIGE de CHIMIE examen 2002

Corrigé de la partie Atome des sujets de DTMS CORRIGE sujet de CHIMIE examen 2002
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dtms examens
http://memoirelyceen.free.fr/sciences/chimie/DTMS/DTMSchimie.htm Exercice 1 4 points sur 40 a) 1 point Un atome de chlore est noté :
|35 | |
| |Cl |
|17 | |
Déduisez sa structure électronique. ( Structure électronique : (K)2
(L)8 (M)7
17 électrons (charge - )
17 protons (charge + )
35 - 17 = 18 neutrons (pas de charge)
Les 17 électrons se répartissent sur 3 couches électroniques gravitant
autour du noyau :
Première couche : K saturée avec 2 électrons
Seconde couche : L saturée avec 8 électrons
Troisième couche : M non saturée avec 7 électrons : il en manque 1 b) 2 points Dans quelle ligne et dans quelle colonne de la
classification périodique des éléments se situe cet atome ? Justifiez votre
réponse.
C'est le 17ème atome de la classification ; il est dans la 3ème ligne
correspondant à la couche M.
Liste des couches en partant du noyau : K - L - M - N - O - P - Q ;
c'est donc le nom des lignes de la classification en partant du haut !
Le chlore est situé dans l'avant dernière colonne (la n° VII pour les
éléments principaux et la n° 17 pour toute la classification) de la
classification périodique car il lui manque un électron pour saturer sa
dernière couche (règle de l'octet) comme pour tous les atomes de la famille
des Halogènes.
Cl
c) 1 point Quelle est la structure du noyau
|35 | |
| |Cl |
|17 | |
Le noyau de chlore 35 contient 35 nucléons :
17 protons et
18 neutrons
et celle du noyau ?
|37 | |
| |Cl |
|17 | |
Le noyau du chlore 37 contient 37 nucléons :
17 protons
20 neutrons
Comment appelle-t-on ces deux atomes de l'élément chlore ?
Ces 2 atomes sont des isotopes du chlore. Exercice 2 4 points Le méthanol.
a) 1 point Les éléments hydrogène, carbone et oxygène ont pour
numéros atomiques respectifs : 1 - 6 et 8.
Représenter la structure électronique des 3 atomes sous la forme du
modèle de Lewis ou de Bohr.
Le modèle de Lewis (seul au programme)
· ·
H · C · O
· · ·
1 électron 6 électrons 8 électrons
2 + 4 2 + 6
hydrogène carbone oxygène Le modèle de Bohr consiste à représenter le noyau avec toutes les
couches électroniques en cercles concentriques : b) 1 point Combien d'électrons leur manque-t-il pour obtenir une
structure stable ?
Pour devenir stable, la couche électronique externe doit être
saturée, soit 2 électrons pour la couche K et 8 électrons pour la couche L.
Il manque 1 électron à l'hydrogène pour obtenir une structure stable.
Il manque 4 électrons au carbone pour obtenir une structure stable.
Il manque 2 électrons à l'oxygène pour obtenir une structure stable. c) 1 point Combien de liaisons covalentes doivent-ils établir pour
obtenir cette structure ?
Nombre de liaison covalente : pour H 1 liaison covalente
C 4 liaisons covalentes
O 2 liaisons covalentes d) 1 point Ecrire la formule développée du méthanol, de formule
brute CH3OH. Formule développée du méthanol
H
H C O
H H
Rappels de cours
http://memoirelyceen.free.fr/sciences/chimie-
testaniere/Chimie_7_GEOMETRIE_DES_MOLECULES_ET_DES_IONS.htm
[pic]
CORRIGE sujet de CHIMIE examen 2003
2. Les atomes (5 points)
On donne le tableau 1 en annexe 2 (Page 5/5).
a) Complétez ce tableau.
b) En utilisant les modèles de Bohr ou de Lewis, représentez ces atomes.
[pic]
Modèle de LEWIS :
[pic]
c) Indiquez le nombre de liaison(s) covalentes que peuvent établir ces
atomes.
L'hydrogène peut faire une liaison, car l'atome d'hydrogène possède un
électron célibataire sur sa couche externe.
L'atome de carbone peut faire, quatre liaisons, car l'atome de carbone
possède quatre électrons célibataires sur sa couche externe.
L'atome d'azote peut faire trois liaisons, car l'atome d'azote possède
trois électrons célibataires sur sa couche externe.
L'atome d'oxygène peut deux liaisons, car l'atome d'oxygène possède
deux électrons célibataires sur sa couche externe.
ANNEXE2
TABLEAU 1 |Atome |Symbole |Z |A |
|Hydrogène |H |1 |1 |
|Carbone |C |6 |12 |
|Azote |N |7 |14 |
|Oxygène |O |8 |16 |
Rappels de cours
Numéro atomique et nombre de masse :
Par définition on notera :
Z le numéro atomique d'un noyau, c'est le nombre de protons qu'il contient.
A le nombre de masse d'un noyau, c'est le nombre de nucléons
(protons+neutrons) qu'il contient.
Ces deux nombres permettent de connaître complètement la composition du
noyau. En effet :
Z est le nombre de protons et donc le nombre d'électrons car l'atome est
électriquement neutre.
Le noyau contient A nucléons dont un nombre Z sont des protons, le restant
N= A-Z est le nombre de neutrons Représentation symbolique d'un atome
Le noyau d'un élément quelconque X s'écrit à l'aide de Z et A sous la forme
suivante :
[pic]
CORRIGE sujet de CHIMIE examen 2004
Exercice 1 (2 points)
On donne :
14 35 32 12 19
N7 Cl17 S16 C6 F9 A partir de ces indications, complétez le tableau (annexe 1)
La normalisation de la notation n'est pas respectée pour des raisons
de dactylographie simple ; les 2 nombres sont à droite du symbole de
l'atome, le plus grand en haut, c'est A le nombre de masse, et le
numéro atomique Z est en bas !
Annexe 1 TABLEAU 1 |Symbole |Nom de |Z |A |Nombre |Nombre |Modèle de|
| |l'atome | | |d'électrons |d'électron|Lewis |
| | | | |sur la |s | |
| | | | |dernière |célibatair| |
| | | | |couche |es | |
|N |Azote |7 |14 |5 |3 | |
|Cl |Chlore |17 |35 |7 |1 | |
|S |Soufre |16 |32 |6 |1 | |
|C |Carbone |6 |12 |4 |4 | |
|F |Fluor |9 |9 |7 |1 | |
| | | | |Le total de ces 2 | |
| | | | |colonnes fait 8 | | CORRIGE sujet de CHIMIE examen 2006
EXERCICE 2 : (2 points)
L'acide acétylsalicylique est un médicament analgésique et antipyrétique
plus connu sous le nom d'aspirine, venant de « Aspirin », marque créée en
1894 par la société allemande Bayer. La formule de l'aspirine est C9H8O4.
1. Calculer la masse molaire moléculaire de l'aspirine.
Cette question est omniprésente à chaque session !
Masse molaire de C9H8O4 = 9 x 12 g + 8 x 1 g + 4 x 16 g = 180 g.mol-1
N'oubliez pas l'unité !
Attention à la priorité des opérations = mettez des parenthèses si
nécessaire !
2. Calculer la concentration de l'aspirine obtenue en dissolvant un cachet
d'aspirine (325 mg) dans un verre d'eau (10 mL).
Savoir convertir des mg et des mL : 325 mg = 0,325 g et 10 mL = 10/1000
= 0,01 L
C = m/V = 0,325 / 0,01 = 32,5 g.L-1
3. Que peut-on dire du pH de cette solution. Justifier votre réponse :
Question piège à simplet !
Le pH d'une solution acide (fut-il acétylsalicylique) est toujours
inférieur à 7.
Il est possible de calculer ce pH mais cela n'est pas demandé car la
question ne vaut que 2 points. Calcul du pH via le log [H30+] ; si l'on
considère que c'est un monoacide et que toute son acidité est libérée
(cas des acides forts) ce qui n'est pas le cas ici mais nous n'avons pas
de données pour appréhender le pKa ce cet acide ; alors la concentration
en H+ est égale à celle de l'acide soit 32,5 / 180 = 0,18 mol.L-1 ; donc
le pH = - log 0,18 = 0,74 ce qui est extrêmement bas pour une boisson
médicament !
C'est un acide faible dont le pKa est à rechercher !
Données : M (C) = 12g/mol M(H) = 1 g/mol M(O) = 16
g/mol
CORRIGE sujet de CHIMIE examen 2007
Exercice 1 : fabrication d'une solution de sulfate de sodium
1-1 Le modèle de Lewis de l'atome de sodium de numéro atomique Z = 11 est
Na. 1-2 L'ion Na+ s'est formé à partir de l'atome de sodium qui a perdu son
électron célibataire de sa dernière couche électronique (la troisième). Cet
ion a donc une charge positive en excès venant des 11 protons du noyau dont
la charge + est compensée par les 10 électrons - restants. 1-3 Masse molaire du sulfate de sodium Na2SO4 = 2 x 23g + 32g + 4 x 16 g =
142 g.mol-1 1-4 La masse de sulfate de sodium nécessaire pour fabriquer 450 mL = 0,45 L
(V) de solution à 0,25 mol.L-1 (C) est : Calcul du nombre de mole
nécessaire : n = V x C car la concentration molaire C = n / V
n = 0,45 x 0,25 = 0,1125 mol
La masse d'une mole éta