Aurélie oct 2001

devoirs en seconde

classification périodique

spectres d'émission ou d'absorption

couleur d'une solution

formule d'un composé ionique

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1H






2He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
  1. Soit X l'élément chimique de numéro atomique Z=14.
    - Donner la structure électronique de l'atome correspondant.
    - A quelle ligne (période)et à quelle colonne de la classification périodique appartient cet élément.
  2. On considère les ions nitrure N3-, sodium Na+, oxyde O2-, magnésium Mg2+, aluminium Al3+, fluorure F-
    - Donner la structure électronique de chaque ion et montrer qu'ils sont isoélectroniques.
    - En utilisant le fait que la matière est électriquement neutre donner la formule des composés ioniques suivants : fluorure d'aluminium, oxyde de sodium, nitrure de magnésium. 

corrigé
l'atome X compte 14 électrons. Dans l'état fondamental

deux se répartissent sur le niveau n=1

8 se répartissent sur le niveau n=2

4 se répartissent au niveau n=3

K2L8M4.

l'atome est dans la troisième kigne ou période et dans la quatrième colonne (tableau simplifié), donc Si.


atome d'azote : 7 électrons K2L5; l'atome gagne trois électrons afin d'aquérir la structure électronique du gaz noble le plus proche le néon donc N3-: K2L8.

atome de sodium : 9 électrons K2L8M1; l'atome perd un électron afin d'aquérir la structure électronique du gaz noble le plus proche le néon donc Na+ : K2L8.

atome d'oxygène : 8 électrons K2L6; l'atome gagne deux électrons afin d'aquérir la structure électronique du gaz noble le plus proche le néon donc O2-: K2L8.

atome de magnésium : 10 électrons K2L8M2; l'atome perd deux électrons afin d'aquérir la structure électronique du gaz noble le plus proche le néon donc Mg2+ : K2L8.

atome d'aluminium : 11 électrons K2L8M3; l'atome perd trois électrons afin d'aquérir la structure électronique du gaz noble le plus proche le néon donc Al3+ : K2L8.

atome de fluor : 9 électrons K2L7; l'atome gagne un électron afin d'aquérir la structure électronique du gaz noble le plus proche le néon donc F-: K2L8.

AlF3 ; Na2O ; Mg3N2.



 Les spectres : compléter les phrases.

Un corps chaud ( solide incandescent, étoile) émet une lumière dont le spectre est …………

Un gaz sous pression faible et à température élevée émet une lumière comptant un petit nombre de radiations : on obtient un spectre de ……

Les deux spectres précédents sont des spectres d'…………

Un gaz à basse pression et à basse température traversé par une lumière blanche absorbe un petit nombre de radiations (celles qu'il est capable d'émettre lorsqu'il est chaud). C'est un spectre d'………..

Sur le fond coloré du spectre de la lumière blanche, on observe des raies …….

Lorsqu'une solution colorée est traversée par une lumière blanche, le spectre de la lumière obtenu présente des …….noires sur le fond coloré de la lumière blanche ( spectres de bandes d'absorption).

En examinant le spectre de la lumière émise par une étoile , on peut déterminer sa …….. de surface et la ………. de son atmosphère. 


corrigé

Un corps chaud ( solide incandescent, étoile) émet une lumière dont le spectre est continu

Un gaz sous pression faible et à température élevée émet une lumière comptant un petit nombre de radiations : on obtient un spectre de raies

Les deux spectres précédents sont des spectres d'émission.

Un gaz à basse pression et à basse température traversé par une lumière blanche absorbe un petit nombre de radiations (celles qu'il est capable d'émettre lorsqu'il est chaud). C'est un spectre d'absorption

Sur le fond coloré du spectre de la lumière blanche, on observe des raies noires

Lorsqu'une solution colorée est traversée par une lumière blanche, le spectre de la lumière obtenu présente des bandes noires sur le fond coloré de la lumière blanche ( spectres de bandes d'absorption).

En examinant le spectre de la lumière émise par une étoile , on peut déterminer sa température de surface et la composition de son atmosphère.

 



couleur d'une solution :

On analyse la lumière transmise par une solution de dichromate de potassium. Le spectrophotomètre donne pour différentes radiations la valeur de l'absorbance A. Si l'absorbance est nulle , la radiation n'est pas absorbée. Plus l'absorbance est grande, plus la radiation est absorbée.
l(nm)
380
400
420
440
460
480
500
520
540
560
580
A
1,8
1,2
1
1
1
0,7
0,45
0,2
0,05
0
0
- Tracer la courbe représentant l'absorbance de la solution en fonction de la longueur d'onde l(nm)

- Dans quel domaine de longueur d'onde l'absorption est-elle importante ?

- Dans quel domaine de longueur d'onde la transmission de lumière est-elle importante ?

- Quelle peut être la couleur de la solution ?

- Dessiner en couleur le spectre de lumière transmise par cette solution lorsqu'elle est éclairée en lumière blanche.


corrigé

l'absorption est importante entre 380 et 500 nm ; la solution absorbe le bleu et le vert.

la couleur de la solution sera la couleur complémenrtaire du bleu , soit le jaune orange.

la transmission est importante entre 500 et 600 nm

aspect du spectre de bande d'absorption :

 



compléter le tableau suivant :

cation
anion
nom
formule
Na+

sulfate de sodium

NH4+

phosphate d'ammonium

K+
CO32-


Mg2+

nitrate de magnésium



sulfate d'aluminium


corrigé
cation
anion
nom
formule
Na+
SO42-
sulfate de sodium
Na2SO4
NH4+
PO43-
phosphate d'ammonium
(NH4)3PO4
K+
CO32-
carbonate de potassium
K2CO3
Mg2+
NO3-
nitrate de magnésium
Mg(NO3)2
Al3+
SO42-
sulfate d'aluminium
Al2(SO4)3

 





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