Bilan de chimie : corrigé du sujet de brevet de sciences physiques – PDF gratuit à télécharger et imprimer

1. 12 protons ; neutrons : 24 − 12 = 12 neutrons ; un atome est électriquement neutre, il a donc autant d’électrons que de protons : 12 électrons. (1,5 pt)

2. L’ion Mg²⁺ a perdu deux électrons : 12 − 2 = 10 électrons. Il possède toujours 12 protons (charge +12 e) mais seulement 10 électrons (charge −10 e), d’où la charge globale +2 e, notée 2+. (1,5 pt)

3. Q = 12 × 1,6 × 10⁻¹⁹ = 19,2 × 10⁻¹⁹ = 1,92 × 10⁻¹⁸ C. (1,5 pt)

4. La formule statistique est (Mg²⁺ + 2 Cl⁻). (1,5 pt)

5. Pour un ion magnésium, la charge est +2 e ; deux ions chlorure apportent 2 × (−e) = −2 e. La somme des charges vaut +2 e − 2 e = 0 : la solution est électriquement neutre. (2 pts)

1. Jus de citron (2,4) : acide ; vinaigre (3,0) : acide ; eau pure (7,0) : neutre ; eau savonneuse (10,0) : basique. (2,5 pts)

2. Une solution acide contient un excès d’ions H⁺ ; une solution basique, un excès d’ions HO⁻ (hydroxyde). (1 pt)

3. En diluant, le pH augmente et se rapproche de 7. Il ne peut pas dépasser 7 : l’eau ajoutée est neutre, elle ne rend pas la solution basique. (1,5 pt)

4. Le jus de citron est le plus acide car son pH (2,4) est inférieur à celui du vinaigre (3,0) : plus le pH est petit, plus la solution est acide. (1,5 pt)

5. On observe un précipité blanc qui noircit à la lumière : c’est le test caractéristique des ions chlorure Cl⁻. (1,5 pt)

1. Réactifs : le zinc (métal) et l’acide chlorhydrique (ions H⁺). Produits : le dihydrogène (gaz) et les ions zinc Zn²⁺ en solution. (1,5 pt)

2. On approche une flamme à l’ouverture d’un tube contenant le gaz : on entend une petite détonation (« pop »), ce qui caractérise le dihydrogène. (1 pt)

3. Atomes : à gauche 1 Zn et 2 H ; à droite 1 Zn et 2 H : conservés. Charges : à gauche 2 × (+1) = +2 ; à droite +2 + 0 = +2 : charge conservée. L’équation est équilibrée. (2 pts)

4. La masse avant vaut 156,5 g et après 156,3 g : 156,5 − 156,3 = 0,2 g de dihydrogène s’est échappé du bécher ouvert. On applique la conservation de la masse : la masse totale ne varie pas, la masse perdue est celle du gaz qui a quitté le bécher. (2 pts)

5. Non : les ions Al³⁺ donnent eux aussi un précipité blanc avec la soude ; ce test seul ne permet donc pas de distinguer Zn²⁺ de Al³⁺. On peut cependant dire ici que c’est probablement du zinc, puisque c’est le métal introduit dans l’acide. (2,5 pts : 1 pour la réponse négative, 1,5 pour l’argument)