Exercice 1 :

Soit un atome dont le noyau contient 16 neutrons et possède une charge totale :

q = + 2,56 x 10 – 18 C.

1. Quel est le numéro atomique du noyau ?

2. Quel est son nombre de nucléons A ?

3. Combien d’électrons comporte le cortège électronique ?

Donnée : La charge élémentaire e = + 1,6 x 10 – 19 C

Exercice 2 :

Une pépite d’or trouvée au Maroc a une masse m = 543 g.

1. Évaluer la masse m Au d’un atome d’or (Z = 79 ; A = 197).

2. Combien d’atomes d’or N contient cette pépite ?

Donnée : masse d’un proton : mp = 1,67 x 10 – 27 kg.

Exercice 3 :

On considère un atome d’hydrogène à notre échelle, en conservant les proportions ; le noyau de

l’atome d’hydrogène est assimilé à une balle de tennis de rayon r = 3,3 cm.

1. Quel serait le rayon correspondant R attribué à l’atome ?

Données :

Le rayon d’un proton est rp = 1,2 x 10 – 15 m

Celui de l’atome d’hydrogène rH = 53 x 10 – 12 m

Exercice 4 :

Soit un ion dont la charge est q ion = + 4,8 x 10 – 19 C.

Son noyau contient 28 neutrons et a une charge q noyau = + 3,84 x 10 – 18 C.

1. Quel est le numéro atomique du noyau ?

2. Quel est son nombre de nucléons ?

3. Combien d’électrons comporte le cortège électronique ?

Donnée : La charge élémentaire e = + 1,6 x 10 – 19 C

Exercice 5 :

Le noyau d’une entité a une masse m = 5,51 x 10 – 26 kg et porte une charge électrique :

q noyau = + 2,56 x 10 – 18 C.

Le cortège électronique comporte 18 électrons.

1. Déterminer le numéro atomique Z et le nombre de nucléons A du noyau.

2. S’agit-il d’un atome ou d’un ion ?

Exercice 6 :

1. Parmi les symboles des éléments suivants, déterminer ceux qui sont incorrects. Les rectifier.

P; PO; hg; Si; co; FE; mg.

2. Associer à chaque élément son symbole :

Éléments : carbone ; lithium, phosphore, plomb, chrome, iode, sodium, or, néon, étain.

Symboles : Li, Ne, Pb, Cr, C, Na, Sn, Au, P, I.

Activité :

1. Énoncer le principe de Pauli et le principe de construction.

2. On considère l’atome de silicium (Z = 14) pour lequel on propose diverses formules

électroniques : K (3) L (7) M(4) ; K (2) L (6) M(6) ; K (1) L (9) M(4) ; K (2) L (8) M(4) ; K (2) L (7) M(5).

i. Quelles sont celles qui ne respectent pas le principe de Pauli ? Que peut-on dire des atomes

correspondants ?

ii. Parmi les formules respectant le principe de Pauli, quelle est celle qui correspond à l’état

fondamental de l’atome de silicium ? Quelle est la couche externe ? Combien d’électrons

comporte-t-elle ?

Correction de l’activité :

1. Principe de Pauli et principe de construction :

Principe de Pauli :

- Chaque couche ne peut contenir qu’un nombre limité d’électrons.

- La couche de rang n ne peut contenir que 2 n2 électrons.

- La couche K ne peut contenir au plus que : 2 électrons.

- La couche L, 8 électrons,

- la couche M, 18 électrons (en seconde, on se limite à 8 électrons sur la couche M).

Principe de construction :

- Les électrons de l’atome remplissent progressivement les différentes couches

électroniques.

- Ils se placent d’abord dans la couche K,

- Puis quand celle-ci est saturée à 2 électrons, ils remplissent la couche L.

- Quand la couche L est saturée à 8 électrons, ils remplissent la couche M.

- L’état de l’atome obtenu en utilisant ce principe de remplissage est appelé : l’état

fondamental.

2. Formule électronique :

Les formules électroniques suivantes ne respectent pas le principe de Pauli :

- K (3) L (7) M(4) : la couche K ne peut contenir au plus que 2 électrons.

- K (1) L (9) M(4) : la couche L ne peut contenir au plus que 8 électrons.

Les atomes correspondants à ces structures ne peuvent pas exister.

Les autres formules : K (2) L (6) M(6) ; K (2) L (8) M(4) ; K (2) L (7) M(5).

La formule suivante : K (2) L (8) M(4) correspond à l’état fondamental de l’atome de silicium. La

couche externe est la couche M, elle comporte 4 électrons.