Voici le corrigé détaillé des exercices sur l’atome et les ions. Vérifie tes réponses, relis les calculs étape par étape et repère les méthodes à retenir pour les composer sur un atome ou un ion.
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La correction détaillée : corrigé atome ions
Correction de l’exercice 1 : Vrai ou faux ?a. Faux : le noyau est chargé positivement (protons). b. Vrai : l’atome est neutre, donc autant d’électrons que de protons. c. Faux : les neutrons n’ont pas de charge. d. Faux : la masse se trouve presque entièrement dans le noyau, les électrons sont très légers.
Protons = Z, électrons = Z, neutrons = A − Z.
| Atome | Protons | Neutrons | Électrons |
|---|---|---|---|
| carbone | 6 | 6 | 6 |
| oxygène | 8 | 8 | 8 |
| sodium | 11 | 12 | 11 |
| aluminium | 13 | 14 | 13 |
1. qnoyau = 13 × 1,6 × 10−19 = 2,1 × 10−18 C (2,08 × 10−18 C).
2. L’atome a 13 électrons : qélectrons = −13 × 1,6 × 10−19 = −2,1 × 10−18 C.
3. La somme est nulle : l’atome est électriquement neutre.
1. 29 protons, 63 − 29 = 34 neutrons, 29 électrons.
2. mnoyau ≈ 63 × 1,67 × 10−27 = 1,05 × 10−25 kg. La masse de l’atome est pratiquement la même : 1,05 × 10−25 kg.
3. mélectrons = 29 × 9,1 × 10−31 = 2,6 × 10−29 kg. Pourcentage : 2,6 × 10−29 ÷ 1,05 × 10−25 ≈ 2,5 × 10−4, soit environ 0,025 % : négligeable.
Li+ : 3 protons, 2 électrons, cation. O2− : 8 protons, 10 électrons, anion. Mg2+ : 12 protons, 10 électrons, cation. F− : 9 protons, 10 électrons, anion.
1. Rouge : protons (positifs) ; violette : neutrons (sans charge) ; verte : électrons (négatifs).
2. Il y a 3 protons : Z = 3. Neutrons : 7 − 3 = 4 (on les compte aussi sur le schéma).
3. L’atome perd un électron : Li+, de charge +1,6 × 10−19 C (+e).
1. Il a gagné des électrons (charge négative) : il est chargé négativement.
2. |q| = 5 × 1010 × 1,6 × 10−19 = 8 × 10−9 C, donc q = −8 × 10−9 C.
3. Ils ont été arrachés au pull en laine, qui se charge positivement.
1. 1,0 × 10−10 ÷ 1,0 × 10−15 = 105 : l’atome est 100 000 fois plus grand que son noyau.
2. Le diamètre de l’atome serait 105 × 1 cm = 105 cm = 1 000 m = 1 km.
3. Entre le noyau et les électrons, il n’y a que du vide : la structure de l’atome est lacunaire.
1. 17 protons : c’est le chlore. Il a 1 électron en plus : Cl−, de charge −1,6 × 10−19 C. Neutrons : 35 − 17 = 18.
2. Il y a 2 électrons de moins que de protons : la charge est +2e = +3,2 × 10−19 C. Formule : Fe2+.
3. Parce que le nombre d’électrons change quand l’atome devient un ion : seul le nombre de protons (Z) identifie l’élément chimique.
1. L’atome perd 2 électrons (12 → 10) ; le noyau ne change pas (12 protons, 12 neutrons).
2. q = +2e = 2 × 1,6 × 10−19 = +3,2 × 10−19 C.
3. matome ≈ 24 × 1,67 × 10−27 = 4,0 × 10−26 kg. Les deux électrons perdus pèsent 2 × 9,1 × 10−31 = 1,8 × 10−30 kg : la masse de l’ion est pratiquement identique (4,0 × 10−26 kg).
4. Il se trompe : perdre des protons changerait l’élément. L’ion Mg2+ a gardé ses 12 protons et perdu 2 électrons.
Comment progresser après ce corrigé
Retiens la démarche : nombre de protons = Z, électrons = Z pour un atome, puis ajuste avec la charge de l’ion. Pour les calculs, écris toujours la valeur de e et l’unité (C ou kg) et manipule bien les puissances de dix. Refais les exercices 5 et 9 en cachant les solutions, puis invente toi-même un ion et donne sa composition à un camarade.