Corrections 637
Corrections
Interro de cours
1. L’abondance isotopique de l’azote-14 étant très proche de 100%, on peut assimiler la masse molaire
de l’élément à celle de son isotope majoritaire. Le symbole d’un nucléide est de la forme
A
Z X. On en
déduit le nombre de masse A = 14 pour l’azote-14. Ce nombre de masse donne approximativement la
masse molaire du nucléide donc ici de l’élément. Réponse (b).
2. Lors d’une désintégration β
− , un neutron se transforme en proton dans le noyau. Un électron ainsi
qu’un anti-neutrino électronique sont éjectés. Le noyau de fluor voit donc son nombre de protons passer
de 9 à 10. Or Z = 10 est le numéro atomique du néon. Réponse (c).
3. Se référer au cours pour les définitions des quatre nombres quantiques.
(a) (3,2,1,0) est impossible car ms ne peut prendre que deux valeurs +1/2 ou -1/2.
(b) (3,1,1,1/2) est correct.
(c) (1,1,0,1/2) est impossible car l doit être inférieur ou égal à n − 1.
(d) (2,1,-1,-1/2) est correct.
4. L’énergie de l’atome d’hydrogène vaut En = −E0/n
2 et varie donc en 1/n
2 . L’énergie d’un atome
polyélectronique dépend des nombres quantiques n et l. Ainsi, les sous-couches d’une même couche
ne sont pas au même niveau d’énergie : il y a une levée de dégénérescence par rapport à l’atome
d’hydrogène. Réponse (c).
5. Dans la configuration (a), l’orbitale 5s n’est pas remplie alors que des électrons occupent la sous-couche
4d. Ce n’est pas correct. Dans la configuration (b), il y a une erreur de remplissage de la sous-couche
3p qui ne peut accueillir que 6 électrons soit 2(2l + 1) électrons et non 10. Réponse (c).
6. La configuration électronique de l’argent est une exception car les sous-couches 5s et 4d sont proches
en énergie. Ainsi, avec la sous-couche 4d remplie, la configuration [Kr]5s
1 4d
10 est plus basse en énergie
que la configuration [Kr]5s
2 4d
9 . Réponse (a).
7. (a) Troisième période, colonne 2 du bloc p (ou colonne 14 du tableau).
(b) Quatrième période, colonne 6 du bloc p (ou colonne 18 du tableau).
(c) Cinquième période, colonne 2 du bloc d (ou colonne 4 du tableau).
(d) Sixième période, colonne 2 du bloc s (ou colonne 2 du tableau).
Exercice 23.1
1. Carbone-11 : 6 protons et 5 neutrons. Carbone-12 : 6 protons et 6 neutrons. Carbone-13 : 6 protons et
7 neutrons. Carbone-14 : 6 protons et 8 neutrons.
2. Par définition de la mole, la masse molaire du carbone-12 est exactement 12 g ·mol
−1 . Celle du carbone13 peut être estimée à 13 g · mol
−1 en remarquant que proton et neutron ont à peu près la même masse.
3. Soit x l’abondance du carbone-12. On a M = x × 12 + (1 − x) × 13. On a donc x = 13 − M = 0,9893.
L’abondance du carbone-12 est donc 98,93%, celle du carbone-13 1,07%.
4. Avec la règle de Klechkowski, on attribue les orbitales aux 6 électrons du carbone : 1s
2 2s
2 2p
2 . Les 4
électrons de valence sont 2s
2 et 2p
2 .
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partagelivrescpge.blogspot.com
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1. L’abondance isotopique de l’azote-14 étant très proche de 100%, on peut assimiler la masse molaire
de l’élément à celle de son isotope majoritaire. Le symbole d’un nucléide est de la forme
A
Z X. On en
déduit le nombre de masse A = 14 pour l’azote-14. Ce nombre de masse donne approximativement la
masse molaire du nucléide donc ici de l’élément. Réponse (b).
2. Lors d’une désintégration β
− , un neutron se transforme en proton dans le noyau. Un électron ainsi
qu’un anti-neutrino électronique sont éjectés. Le noyau de fluor voit donc son nombre de protons passer
de 9 à 10. Or Z = 10 est le numéro atomique du néon. Réponse (c).
3. Se référer au cours pour les définitions des quatre nombres quantiques.
(a) (3,2,1,0) est impossible car ms ne peut prendre que deux valeurs +1/2 ou -1/2.
(b) (3,1,1,1/2) est correct.
(c) (1,1,0,1/2) est impossible car l doit être inférieur ou égal à n − 1.
(d) (2,1,-1,-1/2) est correct.
4. L’énergie de l’atome d’hydrogène vaut En = −E0/n
2 et varie donc en 1/n
2 . L’énergie d’un atome
polyélectronique dépend des nombres quantiques n et l. Ainsi, les sous-couches d’une même couche
ne sont pas au même niveau d’énergie : il y a une levée de dégénérescence par rapport à l’atome
d’hydrogène. Réponse (c).
5. Dans la configuration (a), l’orbitale 5s n’est pas remplie alors que des électrons occupent la sous-couche
4d. Ce n’est pas correct. Dans la configuration (b), il y a une erreur de remplissage de la sous-couche
3p qui ne peut accueillir que 6 électrons soit 2(2l + 1) électrons et non 10. Réponse (c).
6. La configuration électronique de l’argent est une exception car les sous-couches 5s et 4d sont proches
en énergie. Ainsi, avec la sous-couche 4d remplie, la configuration [Kr]5s
1 4d
10 est plus basse en énergie
que la configuration [Kr]5s
2 4d
9 . Réponse (a).
7. (a) Troisième période, colonne 2 du bloc p (ou colonne 14 du tableau).
(b) Quatrième période, colonne 6 du bloc p (ou colonne 18 du tableau).
(c) Cinquième période, colonne 2 du bloc d (ou colonne 4 du tableau).
(d) Sixième période, colonne 2 du bloc s (ou colonne 2 du tableau).
Exercice 23.1
1. Carbone-11 : 6 protons et 5 neutrons. Carbone-12 : 6 protons et 6 neutrons. Carbone-13 : 6 protons et
7 neutrons. Carbone-14 : 6 protons et 8 neutrons.
2. Par définition de la mole, la masse molaire du carbone-12 est exactement 12 g ·mol
−1 . Celle du carbone13 peut être estimée à 13 g · mol
−1 en remarquant que proton et neutron ont à peu près la même masse.
3. Soit x l’abondance du carbone-12. On a M = x × 12 + (1 − x) × 13. On a donc x = 13 − M = 0,9893.
L’abondance du carbone-12 est donc 98,93%, celle du carbone-13 1,07%.
4. Avec la règle de Klechkowski, on attribue les orbitales aux 6 électrons du carbone : 1s
2 2s
2 2p
2 . Les 4
électrons de valence sont 2s
2 et 2p
2 .
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