Atomes, molécules et modèle particulaire

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Pour chaque phrase, coche la seule réponse juste.

1. 1.L’essentiel du volume d’un atome est occupé par…

   0.5 pt
   • le noyau
   • les électrons
   • les neutrons
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   les électrons

   Le noyau, minuscule, porte presque toute la masse ; l’espace qui l’entoure, c’est-à-dire presque tout le volume, est le domaine des électrons.

2. 2.En taille, le noyau est…

   0.5 pt
   • aussi grand que l’atome
   • deux fois plus petit que l’atome
   • des dizaines de milliers de fois plus petit que l’atome
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   des dizaines de milliers de fois plus petit que l’atome

   C’est pourquoi on dit que l’atome est presque entièrement vide : toute sa masse tient dans un noyau minuscule.

3. 3.Si le noyau avait la taille d’une bille posée au centre d’un stade, les électrons circuleraient…

   0.5 pt
   • contre la bille
   • dans les gradins
   • sous la pelouse
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   dans les gradins

   L’image du cours fait sentir le vide de l’atome : entre la bille et les gradins, il n’y a presque rien.

4. 4.Une molécule est…

   0.5 pt
   • un atome qui a perdu des électrons
   • un assemblage d’atomes liés, électriquement neutre
   • un noyau entouré d’électrons
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   un assemblage d’atomes liés, électriquement neutre

   Un atome qui a perdu des électrons est un ion ; un noyau entouré d’électrons est un atome. La molécule, elle, assemble plusieurs atomes et reste neutre.

5. 5.Une formule brute indique…

   0.5 pt
   • le nombre d’atomes de chaque élément
   • la façon dont les atomes sont liés
   • la taille de la molécule
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   le nombre d’atomes de chaque élément

   La formule brute compte les atomes sans dire comment ils sont liés ; c’est le modèle moléculaire qui montre l’assemblage.

6. 6.Dans une formule, un symbole écrit sans indice compte…

   0.5 pt
   • zéro atome
   • un atome
   • deux atomes
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   un atome

   L’absence d’indice signifie un seul atome : dans ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$, il y a un atome d’oxygène pour deux d’hydrogène.

7. 7.Dans l’écriture $5\mathrm{C}{\mathrm{H}}_4$, le nombre 5 compte…

   0.5 pt
   • les molécules de méthane
   • les atomes de carbone d’une molécule
   • les atomes d’hydrogène
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   les molécules de méthane

   Le grand nombre écrit devant la formule compte les molécules : il y a ici cinq molécules de méthane, chacune formée d’un carbone et de quatre hydrogènes.

8. 8.La formule $\mathrm{CO}$ désigne…

   0.5 pt
   • le cobalt
   • le monoxyde de carbone
   • le dioxyde de carbone
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   le monoxyde de carbone

   Deux majuscules, deux éléments : C pour le carbone, O pour l’oxygène. Le cobalt s’écrit Co, avec une minuscule ; le dioxyde de carbone, $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$.

Connaître le vocabulaire

Complète le texte avec les mots de la banque. Deux mots ne servent pas.

1. 1.Le tableau périodique classe les éléments par numéro croissant.

   0.5 pt
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   atomique

   Le classement suit le numéro atomique, c’est-à-dire le nombre de protons, et non l’ordre alphabétique.

2. 2.Une colonne du tableau s’appelle une  ;

   0.5 pt
   Voir la correction

   famille

   Les éléments d’une même colonne forment une famille, comme les membres d’une famille se ressemblent.

3. 3.une ligne s’appelle une .

   0.5 pt
   Voir la correction

   période

   La ligne est la période ; deux éléments d’une même ligne ne se ressemblent pas forcément.

4. 4.Les éléments d’une même colonne ont des propriétés chimiques .

   0.5 pt
   Voir la correction

   voisines

   C’est le principe du rangement : une même colonne réunit des éléments au comportement chimique proche.

5. 5.Tout à droite du tableau, les gaz ne forment presque aucun composé.

   0.5 pt
   Voir la correction

   nobles

   Les gaz nobles occupent la dernière colonne et ne forment presque aucun composé.

6. 6.Dans l’avant-dernière colonne, les forment tous des anions de charge moins un.

   0.5 pt
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   halogènes

   Les halogènes donnent tous un ion de charge moins un : $\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}$, ${\mathrm{F}}^{-}$, ${\mathrm{I}}^{-}$.

7. 7. a laissé des cases vides dans son tableau,

   0.5 pt
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   Mendeleïev

   Mendeleïev a osé laisser des cases vides pour des éléments que personne ne connaissait encore.

8. 8.pour des éléments qu’on a ensuite, avec les propriétés annoncées.

   0.5 pt
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   découverts

   Ces éléments ont bien été trouvés plus tard, conformes à l’annonce : le tableau prédit.

Reconnaître un ion

Relie chaque notation à ce qui est arrivé à l’atome par un trait, puis recopie la lettre dans la case. Une proposition ne sert pas.

• AA gagné deux électrons.
• BAucun électron en plus ni en moins.
• CA perdu un électron.
• DA gagné un proton.
• EA perdu deux électrons.
• FA gagné un électron.

1. 1.$\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}$

   0.5 pt
   Voir la correction

   C

   Le signe plus seul signale un électron en moins : le sodium a perdu un électron et garde ses 11 protons.

2. 2.$\mathrm{C}{\mathrm{u}}^{2+}$

   0.5 pt
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   E

   Une charge 2+ correspond à deux électrons perdus : le cuivre passe de 29 à 27 électrons.

3. 3.$\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}$

   0.5 pt
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   F

   Le signe moins seul signale un électron en plus : c’est un anion, de charge moins un.

4. 4.${\mathrm{O}}^{2-}$

   0.5 pt
   Voir la correction

   A

   Une charge 2− correspond à deux électrons gagnés : l’oxygène passe de 8 à 10 électrons.

5. 5.$\mathrm{Na}$

   0.5 pt
   Voir la correction

   B

   Sans exposant, il n’y a pas de charge : c’est l’atome de sodium, neutre, avec 11 électrons pour 11 protons.

Lire un schéma ou un modèle

Observe le document 1, puis réponds aux questions. Sers-toi de la banque pour nommer les éléments du schéma.

1. 1.Nomme les éléments 1 et 2 du schéma.

   1 pt
   Voir la correction

   1 : le noyau ; 2 : un électron.

   Le noyau occupe le centre ; les électrons, marqués −, se déplacent autour de lui. 0,5 point par nom juste.

2. 2.Nomme maintenant les éléments 3 et 4.

   1 pt
   Voir la correction

   3 : un proton ; 4 : un neutron.

   Dans le noyau, la particule marquée + est un proton, chargé positivement ; celle sans signe est un neutron, sans charge. 0,5 point par nom juste.

3. 3.Combien le schéma montre-t-il de particules marquées +, de particules sans signe et de particules marquées − ?

   1 pt
   Voir la correction

   3 marquées +, 4 sans signe, 3 marquées −.

   Ce sont 3 protons et 4 neutrons dans le noyau, et 3 électrons autour : on compte chaque sorte séparément.

4. 4.Déduis-en $Z$ et $A$ pour cet atome.

   1 pt
   Voir la correction

   $Z=3$ et $A=7$.

   $Z$ est le nombre de protons ; $A$ compte tous les nucléons : $A=Z+N=3+4=7$.

5. 5.Au total, l’ensemble dessiné est-il électriquement neutre ? Sers-toi de ton comptage.

   0.5 pt
   Voir la correction

   Oui : il a 3 électrons pour 3 protons.

   Trois charges positives et trois charges négatives se compensent : l’atome est électriquement neutre.

Écrire une formule brute

Dans chaque cadre de la figure, écris la formule brute de la molécule représentée et le nombre d’atomes qu’elle contient. Dans le cadre E, écris le contenu avec un nombre devant la formule, puis le nombre d’atomes d’hydrogène.

Les cases de la figure sont les questions. La correction, case par case :

1. 1.Cadre A

   1 pt
   Voir la correction

   ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ ; 3 atomes.

   Une grosse boule hachurée, l’oxygène, et deux petites boules blanches, l’hydrogène : $2+1=3$ atomes. On écrit l’indice 2 après H, aucun après O.

2. 2.Cadre B

   1 pt
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   $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ ; 3 atomes.

   Un carbone, gris foncé, entre deux oxygènes hachurés : c’est le modèle du dioxyde de carbone, $1+2=3$ atomes.

3. 3.Cadre C

   1 pt
   Voir la correction

   $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_4$ ; 5 atomes.

   Un carbone entouré de quatre hydrogènes : $1+4=5$ atomes, la molécule de méthane.

4. 4.Cadre D

   1 pt
   Voir la correction

   $\mathrm{CO}$ ; 2 atomes.

   Un carbone et un oxygène, sans indice : c’est le monoxyde de carbone, à ne pas confondre avec le cobalt $\mathrm{Co}$ de la banque.

5. 5.Cadre E

   1 pt
   Voir la correction

   $3{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ ; 6 atomes d’hydrogène.

   Trois molécules identiques s’écrivent avec le nombre 3 devant la formule ; chacune porte deux hydrogènes : $3\times 2=6$.