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Exercice corrigé
Étapes de la méthode
- Pour relier la composition d’un atome au tableau périodique, il faut se souvenir de la définition suivante : le numéro atomique Z de l’atome est égal au nombre de protons dans le noyau.
- Pour connaitre le nombre d’électrons à partir du numéro atomique Z, il faut se souvenir que l’atome est électriquement neutre : il possède autant de protons que d’électrons, ces deux particules ayant des charges opposées.
Corrigé :
- L’atome qui a pour numéro atomique Z = 26 se trouve dans la 26e case du tableau périodique. Il s’agit du fer de symbole Fe.
- Par définition, le nombre de protons est le numéro atomique Z de l’atome. Ici, il s’agit de l’atome pour lequel Z = 7, soit d’après le tableau, de l’azote de symbole N.
- Un atome est électriquement neutre, car il possède autant d’électrons que de protons. Un atome possédant 8 électrons a donc 8 protons, et son numéro atomique est alors Z = 8. Il s’agit de l’oxygène de symbole O.
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Une notion, trois exercices
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Nucléosynthèse stellaire.
Lors de la formation des atomes dans les étoiles massives, juste avant qu’elles n’explosent en supernovae, les atomes sont formés différemment selon que l’on se situe proche du centre de l’étoile, où la température est d’environ 100 millions de degrés, ou en périphérie à seulement 3 000 degrés.
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Masse d’un atome.
Un atome contient des protons, des neutrons, des électrons et 99,99 % de vide ! Toute la masse de l’atome provient donc de ces protons, neutrons et électrons. À l’aide du document et des données ci-après, réponds aux questions suivantes.
Données : masse d’un neutron ≈ masse d’un proton = 1,6 × 10-27 kg ; masse d’un électron = 9,1 × 10-31 kg.
Données : masse d’un neutron ≈ masse d’un proton = 1,6 × 10-27 kg ; masse d’un électron = 9,1 × 10-31 kg.
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Quelques précisions sur l’atome.
« [Les composants du noyau] s’entourent d’un cortège d’électrons dont la charge compense exactement celle [du noyau]. En effet, la matière est neutre sinon elle [serait instable] en raison de la répulsion qu’exercent l’une sur l’autre des charges de même signe, positif ou négatif. [...] Le diamètre d’un atome est voisin d’un centième de millionième de centimètre. Celui d’un noyau d’atome est cent mille fois plus petit. »
Extrait de La vie à fil tendu de Georges Charpak ( 1924-2010 ; prix Nobel de Physique 1992).
Extrait de La vie à fil tendu de Georges Charpak ( 1924-2010 ; prix Nobel de Physique 1992).
et les répulsions par d’autres flèches : 
.Je résous un problème
La datation au carbone 14 est utilisée en archéologie pour mesurer l’âge d’organismes végétaux ou animaux.
Tout organisme vivant contient une proportion constante de carbone 14 par rapport au carbone 12 qui est le plus abondant (99 %). Lorsqu’il meurt, la proportion de carbone 14 dans l’organisme diminue par un phénomène physique appelé radioactivité. En mesurant la nouvelle proportion entre les deux sortes de carbone, on peut dater l’organisme.
Doc. 1
Principe de la datation au carbone 14.
Exercices supplémentaires
Un peu d'Histoire des Sciences.
Lorsque S. Mendeleiev publie le premier tableau périodique des éléments chimiques, il sait prévoir, grâce à celui-ci, les propriétés physique et chimiques d’éléments manquants dans le tableau car encore inconnus. La suite lui a donné raison, puisque les cases manquantes ont été comblées par des découvertes ultérieures.
Au XIXème et au XXème siècle, la découverte de nouveaux éléments chimiques, conjointement à l’explication des phénomènes physiques observés, ont fait faire un bon extraordinaire à la science sans lequel les moyens de communication actuels n’existeraient pas, pas plus que certaines sources d’énergie.
Dans le domaine de la radioactivité, les travaux de Pierre et Marie Curie ont fait date, complétant même le tableau périodique des éléments.
Au XIXème et au XXème siècle, la découverte de nouveaux éléments chimiques, conjointement à l’explication des phénomènes physiques observés, ont fait faire un bon extraordinaire à la science sans lequel les moyens de communication actuels n’existeraient pas, pas plus que certaines sources d’énergie.
Dans le domaine de la radioactivité, les travaux de Pierre et Marie Curie ont fait date, complétant même le tableau périodique des éléments.
Le rôle des neutrons.
« [Une] répulsion [s]’exerce l’une sur l’autre [entre] des charges de même signe, positif ou négatif. » À fil tendu, George Charpak (1924-2010, Prix Nobel de Physique 1992).
Les particules de charge électrique positive dans le noyau de l'atome sont appelées protons, mais elles ne pourraient pas tenir ensemble dans le noyau sans la présence des neutrons, particules électriquement neutres, qui ont sensiblement la même masse qu'un proton (1,67 × 10-27 kg).
Les particules de charge électrique positive dans le noyau de l'atome sont appelées protons, mais elles ne pourraient pas tenir ensemble dans le noyau sans la présence des neutrons, particules électriquement neutres, qui ont sensiblement la même masse qu'un proton (1,67 × 10-27 kg).
Parcours de compétences
Niveau 3 - Je collecte les informations utiles en vérifiant la fiabilité de mes sources.
Coup de pouce : Les informations que tu as trouvées répondent-elles bien à la question ? Les sites que tu as consultés mentionnent-ils leur source ? L’auteur est-il identifiable ? Retrouves-tu les mêmes informations sur d’autres sites ?
