Examen d’Atomistique SMPC 1 avec Corrigé

Examen d’Atomistique – SMPC 1

Filière : SMPC 1
Matière : Atomistique
Durée : 2 heures
Calculatrice : Autorisée

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Examen

Exercice 1

1. Définir les termes suivants : atome, noyau, isotope.
2. Donner la composition (protons, neutrons et électrons) de l’atome ³⁵₁₇Cl.
3. Expliquer pourquoi un atome est électriquement neutre.

Exercice 2

1. Citer les principaux modèles atomiques.
2. Donner une limite du modèle de Rutherford.
3. Expliquer l’apport du modèle de Bohr.

Exercice 3

1. Donner les quatre nombres quantiques et leur signification.
2. Quelles sont les valeurs possibles de l pour n = 3 ?
3. Combien d’électrons peut contenir une sous-couche 3d ?

Exercice 4

1. Écrire la configuration électronique du sodium (Na, Z = 11) :
   1s² 2s² 2p⁶ 3s¹
2. Identifier la couche de valence et le nombre d’électrons de valence.
3. Dire si le sodium est un métal ou un non-métal et justifier.

Exercice 5

1. Définir la classification périodique.
2. Expliquer la relation entre la configuration électronique et la position dans le tableau périodique.
3. Donner la famille chimique du chlore.

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Corrigé complet

Exercice 1

1. Atome : plus petite entité d’un élément chimique conservant ses propriétés.
2. Noyau : partie centrale contenant protons et neutrons.
3. Isotopes : atomes d’un même élément ayant le même nombre de protons et un nombre différent de neutrons.
4. Pour l’atome ³⁵₁₇Cl : Protons = 17, Électrons = 17, Neutrons = 18.
5. L’atome est neutre car le nombre de protons est égal au nombre d’électrons.

Exercice 2

1. Modèles atomiques : Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, modèle quantique.
2. Limite du modèle de Rutherford : il n’explique pas la stabilité de l’atome.
3. Le modèle de Bohr introduit des niveaux d’énergie quantifiés.

Exercice 3

1. n : niveau d’énergie – l : forme de l’orbitale – m_l : orientation – m_s : spin.
2. Pour n = 3 : l = 0, 1, 2.
3. Une sous-couche d peut contenir 10 électrons.

Exercice 4

1. Configuration électronique du sodium : 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹
2. Couche de valence : 3 – Électrons de valence : 1
3. Le sodium est un métal alcalin.

Exercice 5

1. La classification périodique classe les éléments selon le numéro atomique croissant.
2. La position d’un élément dépend de sa configuration électronique externe.
3. Le chlore appartient à la famille des halogènes.

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Fin de l’examen – Atomistique SMPC 1