Série d'exercices : Structure de la matière et quantité de matière - 2nd L

2. Recopier et compléter les phrases suivantes 

 

Un atome est constitué d'un$\ldots\ldots\ldots$chargé$\ldots\ldots\ldots$et d'$\ldots\ldots\ldots$chargés$\ldots\ldots\ldots$en mouvement autour du noyau. 

 

Un atome a une charge globale$\ldots\ldots\ldots$ 

 

On dit qu'il est$\ldots\ldots\ldots$

 

Le noyau d'un atome est constitué de$\ldots\ldots\ldots$et de$\ldots\ldots\ldots$

 

Les neutrons ont une charge électrique$\ldots\ldots\ldots$tandis que les protons ont une charge électrique$\ldots\ldots\ldots$

 

Dans un atome le nombre de$\ldots\ldots\ldots$est égal au nombre d'électrons

Répondre par vrai ou faux. 

 

Corriger si la réponse est fausse

 

1. Les électrons d'un atome comportant plus que deux électrons sont tous également liés au noyau.

 

2. Les électrons de la couche M sont plus liés au noyau que ceux de la couche $K.$

 

3. La couche L peut contenir plus d'électrons que la couche $K.$

 

4. Une couche peut contenir un nombre illimité d'électrons. 

 

5. Un atome a $12$ électrons. 

 

Sa structure électronique est :

 

6. La formule électronique du chlore $(Z=17)$ est : $(K)^{2}(L)^{8}(M)^{7}.$

  

7. L'atome de magnésium $(Z=12)$ a deux électrons sur la couche externe $M.$ 

 

Il a une seule couche interne.

 

8. La formule électronique du carbone est $(K)^{2}(L)^{4}$, sa couche périphérique est la couche $M.$

 

9. La couche $L$ est saturée à $18$ électrons.

 

10. La structure électronique de l'ion $Mg^{2+}$ est identique à celle de l'atome de magnésium $Mg.$

A. Choisir la bonne réponse

 

1. Dans les couches $K$ et $L$, on peut placer :

 

a. un nombre illimité d'électrons ;

 

b. le même nombre d'électrons dans chaque couche ;

 

c. $12$ électrons.

 

2. Le nombre maximum d'électrons que peut contenir une couche :

 

a. est le même pour toutes les couches ;

 

b. diffère d'une couche à une autre ;

 

c. dépend de l'atome considéré.

 

3. Un atome dont la couche externe est saturée peut avoir pour formule électronique : 

 

a. $(K)^{1}(L)^{8}$ ;

 

b. $(K)^{2}(L)^{5}$ ;

 

c. $(K)^{2}(L)^{6}.$

 

4. La formule électronique de l'atome d'aluminium $(Z=13)$ est $(K)^{2}(L)^{8}(M)^{3}.$ 

 

Celle de l'ion aluminium $Al^{3+}$ est alors :

 

a. $(K)^{2}(L)^{8}(M)^{6}$ ; 

 

b. $(K)^{2}(L)^{8}(M)^{3}$ ;

 

c. $(K)^{2}(L)^{8}.$

 

B. Recopier et compléter les phrases suivantes

 

1. Les électrons d'un atome se répartissent en$\ldots\ldots\ldots$ou$\ldots\ldots\ldots$

 

2. Les couches électroniques sont désignées par les lettres$\ldots\ldots\ldots\;,\ \ldots\ldots\ldots\;,\ \ldots\ldots\ldots\;,$ etc. 

 

Les électrons sont d'autant plus liés au$\ldots\ldots\ldots$que la couche à laquelle ils appartiennent est plus$\ldots\ldots\ldots$du noyau.

 

3. Chaque couche ne peut contenir qu'un nombre$\ldots\ldots\ldots$d'électrons. 

 

Ainsi la couche $K$ peut contenir au plus$\ldots\ldots\ldots$électrons, tandis que la couche $L$ peut contenir au maximum$\ldots\ldots\ldots$électrons.

 

Le remplissage des couches électroniques s'effectue en commençant par la couche$\ldots\ldots\ldots$

 

Lorsqu'elle est$\ldots\ldots\ldots$, on remplit la couche$\ldots\ldots\ldots$et ainsi de suite

Reproduire et compléter le tableau suivant :

$$\begin{array}{|l|l|l|l|l|l|} \hline \text{Molécule}&\text{Composition en atomes}&\text{Atomicité}&\text{Formule}&\text{Corps simple}&\text{Corps composé}\\ \hline \text{Ammoniac}&\text{1 atome d'azote et 3}&&&&\\ &\text{atomes d'hydrogène}&&&&\\ \hline \text{Dihydrogène}&&H_{2}&&\\ \hline \text{Trioxyde}&\text{1 atome de soufre et}&&&&\\ \text{de soufre}&\text{3 atomes d'oxygène}&&&&\\ \hline \text{Trioxygène}&\text{3 atomes d'oxygène}&&&&\\ \text{(ozone)}&&&&&\\ \hline \text{Méthane}&&&CH_{4}&&\\ \hline \end{array}$$

Choisir la bonne réponse.

 

1. Une mole est :

 

a. la quantité de matière constituée par $6.02\cdot 10^{22}$ particules.

 

b. la quantité de matière constituée par $6.02\cdot 10^{23}$ particules identiques.

 

c. l'ensemble de $6.02\cdot 10^{25}$ particules identiques 

 

2. Si deux gaz, pris dans les mêmes conditions de température et de pression, occupent le même volume :

 

a. ils renferment la même quantité de matière.

 

b. ils ont la même masse.

 

c. il s'agit du même gaz.

 

3. Le volume molaire d'un gaz dépend de :

 

a. la température et de la pression.

 

b. la masse molaire du gaz.

 

c. la nature du gaz.

 

4. A l'échelle macroscopique $H_{2}O$ représente : 

 

a. une molécule d'eau.

 

b. une mole de molécules d'eau.   

 

c. une masse d'eau égale à $20q.$

L'assemblage de certains éléments d'une étagère a été réalisé avec une colle à base d'acétate de vinyle. 

 

Sa formule chimique brute est $C_{4}H_{6}O_{2}.$

 

1. Nommer les éléments constituant la molécule d'acétate de vinyle. 

 

2. Calculer la masse molaire moléculaire de l'acétate de vinyle. 

 

Données : 

 

$M(H)= g/mol$, 

 

$M(C)=12g/mol$

 

et $M(O)=16g/mol$

La vitamine $"C"$ a pour formule brute $C_{6}H_{8}O_{6}.$

 

1. Indiquer le nom et le nombre des atomes présents dans une molécule de vitamine $"C".$

 

2. Calculer la masse molaire moléculaire $M$ $\left(C_{6}H_{8}O_{6}\right)$ de la vitamine $"C".$

 

On donne les masses molaires atomiques : 

 

$M(C)=12g/mol$ 

 

$M(H)=1g/mol$ ; 

 

$M(O)=16g/mol$

Un comprimé de vitamine $C\ 600$ contient une masse $m =600\,mg$ de vitamine $C$ de formule $C_{6}H_{8}O_{6}.$

 

Olivier utilise deux comprimés dans un verre de $60\,mL$ d'eau. 

 

1. Calculer la masse d'une molécule de vitamine $C.$

 

2. Calculer le nombre de molécules de vitamine C contenu dans un comprimé. 

 

3. Calculer la quantité de matière de vitamine $C$ comprise dans ce comprimé.

 

4. Calculer la concentration en masse de vitamine $C$ du verre. 

 

On donne : 

 

$M(C)=12g/mol$ 

 

$M(H)=1g/mol$ ; 

 

$N_{A}=6.02\cdot 10^{23}mol^{-1}$

L'isoprène a pour formule $C_{5}H_{8}.$ 

 

Le caoutchouc naturel, produit par l'hévéa, est un assemblage en chaîne de molécules d'isoprène. 

 

Les macromolécules de caoutchouc ont pour formule $\left(C_{5}H_{8}\right)y$, avec $y$ entier.  

 

1. Calculer la masse d'une molécule méthacrylate de méthyle. 

 

2. Calculer la masse d'une mole de molécules d'isoprène. 

 

Quelle quantité de matière d'isoprène y a-t-il dans $6\ 800\,g$ de caoutchouc naturel ? 

 

3. Une macromolécule de caoutchouc naturel a pour masse de $3.39\cdot 10^{-22}g.$

 

Déterminer le nombre $y$ de molécules d'isoprène constituant la chaîne de cette macromolécule.  

 

Données :

 

$M(C)=12g/mol$ ; 

 

$M(H)=1g/mol$ ; 

 

$N_{A}=6.02\cdot 10^{23}mol^{-1}$

Le méthacrylate de méthyle sert à fabriquer, par polymérisation, le Plexiglas. 

 

Il a pour formule brute $C_{5}H_{8}O_{2}.$

  

1. Quels sont les éléments présents dans cette molécule ? 

 

2. Calculer la masse $m$ de la molécule de méthacrylate de méthyle.

 

3. Calculer la masse d'une mole de méthacrylate de méthyle. 

 

4. Trouver la quantité de matière contenue dans $m=10\,g$ de méthacrylate de méthyle. 

 

Données :

 

$M(C)=12g/mol$ ; 

 

$M(H)=1g/mol$ ; 

 

$M(O)=16g/mol$ ; 

 

$N_{A}=6.02\cdot 10^{23}mol^{-1}$