Le 05/12/2013 Devoir n°3 (1h25min) – Correction Page : 1/3 I.

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Le 05/12/2013 Devoir n°3 (1h25min) – Correction Page : 1/3

I. Mots manquants (3 points) 1. Entourer la bonne réponse

1.1. Une lumière monochromatique / polychromatique / indécomposable est un ensemble de plusieurs radiations.

1.2. A chaque radiation, on associe une grandeur appelée indice de réfraction / couleur / longueur d’onde.

1.3. Les radiations visibles par l’œil humain sont comprises entre 400 mm et 800 mm / 400 µm et 800 µm / 400 nm et 800 nm.

2. Compléter chaque zone avec l’une des propositions

2.1. Le spectre de la lumière émise par un corps dense et chaud est un spectre continu ; le spectre de la lumière émise par un gaz sous faible pression est un spectre de raies.

2.2. Le spectre de la lumière directement émise par une source est un spectre d'émission.

Le spectre de la lumière obtenue après traversée d'une substance est un spectre d'absorption 2.3. Un gaz ne peut absorber que les radiations qu'il est aussi susceptible d'émettre

2.4. Le spectre de la lumière émise par la chromosphère d'une étoile constitue le fond discontinu II. Nombre d’atomes (3 points)

1) L’élève X a oublié de tarer la balance (remise à zéro avec la boîte) ou de tenir compte de la masse de la boîte.

2) m = m(Y)

25 = 105,0

25 = 4,20 g

3) m(Fe) = 56 m(nucléon) = 56 1,67 10^-27 kg soit m(Fe) = 9,35 10^-26 kg = 9,35 10^-23 g 4) N = m

m(Fe) = 4,20

9,35 10^-23 = 4,5 10²² (soit 45 000 milliards de milliards d’atomes) III. Analyse du spectre d’une étoile (6 points)

1) Le spectre de l’argon est un spectre d’émission car on obtient des raies colorées sur un fond noir Le spectre du Soleil est spectre d’absorption car on obtient des raies noires sur un fond coloré.

2) Voir le graphique 1 page suivante.

Tableau 1

Raie A B C D E

x (cm) 2,2 7,3 15,5 26,7 37,4

des raies (en nm) 434 466 517 589 656

Atome présent dans

l’atmosphère du Soleil H Ti Mg Na H

3) Voir le tableau 2 et le graphique 1.

4) Voir le tableau 2.

5) La raie de l’hydrogène qui n’apparait pas est celle de 486,1 nm soit pour x = 10,6 cm.

10,6 cm

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Graphique 1

IV. La classification périodique (8 points + Bonus : 1 point)

n = 2

Li Z = 3 K(2)L(1)

Be Z = 4 K(2)L(2)

B Z = 5 K(2)L(3)

C Z = 6 K(2)L(4)

N Z = 7 K(2)L(5)

O Z = 8 K(2)L(6)

F Z = 9 K(2)L(7)

Ne Z = 10 K(2)L(8)

n = 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar

1. Questions sur la classification périodique

1.1. C’est Mendeleïev qui a établi la première classification périodique.

1.2. Les éléments chimiques sont classés par propriétés chimiques semblables suivant une colonne.

1.3. La colonne absente à l’époque de Mendeleïev était celle des gaz rares car ceux-ci sont très peu réactifs en chimie.

1.4. Les éléments chimiques sont classés par numéro atomique croissant suivant une ligne dans la classification périodique d’aujourd’hui

1.5. Dans le tableau ci-dessus, compléter les valeurs de Z manquantes pour la 2^ème ligne.

1.6. Dans le tableau ci-dessus, compléter la structure électronique pour la 2^ème ligne.

1.7. Question Bonus (1 point) : Dans le tableau ci-dessus, compléter les symboles chimiques de la 3^ème ligne.

2. Sels de magnésium et de lithium

2.1. L’élément lithium appartient à la famille des alcalins. Sa couche électronique externe porte 1 électron.

2.2. L’élément brome Br appartient à la famille des halogènes. Il possède7 électrons sur sa couche électronique externe.

2.3. L’atome de lithium forme facilement un ion Li⁺ par perte d’un électron. La structure électronique de l’ion Li⁺ est celle d’un gaz rare (l’hélium) K(2) qui est très stable.

2.4. L’élément magnésium est dans la 2^ème colonne car l’ion Mg²⁺ résulte de la perte de 2 électrons de l’atome de magnésium. Le magnésium appartient aux alcalino-terreux.

2.5. L’élément chlore Cl forme facilement un ion chlorure Cl^-. L’atome de chlore gagne un électron pour avoir la structure électronique K(2)L(8) qui est celle d’un gaz rare.

2.6. La formule du chlorure de magnésium est MgCl2 : il faut 2 ions chlorure Cl^- pour un ion magnésium Mg²⁺

La formule du bromure de lithium est LiBr : il faut 1 ion bromure Br^- pour un ion lithium Li⁺. 2.7. La formule d’un autre solide serait le chlorure de lithium LiCl

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I ^{1 1 2 3}

2 1 2 3 4 5 6 /9

II

1 1 2

/9 2 1 2

3 ^{1 2 3} 4 1 2

III

1 1 2 3 4

/18 2 1 2 3 4 5 6 3 1 2 3

4 1 2 3 5 1 2

IV

1.1 1

/27 1.2 1

1.3 1 2 1.4 1 1.5 1 1.6 1 2 1.7 1 2 3 2.1 1 2 2.2 1 2 2.3 1 2 3 2.4 1 2 2.5 1 2 2.6 1 2 3 2.7 1 2

TOTAL : ... /63

NOTE : ... /20