Physique-Chimie 2de

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1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Identification des espèces chimiques
Ch. 2
Composition des solutions aqueuses
Ch. 3
Dénombrer les entités
Ch. 4
Le noyau de l’atome
Ch. 6
Stabilité des entités chimiques
Ch. 7
Modélisation des transformations physiques
Ch. 8
Modélisation des transformations chimiques
Ch. 9
Synthèse de molécules naturelles
Ch. 10
Modélisation des transformations nucléaires
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Décrire un mouvement
Ch. 12
Modéliser une action sur un système
Ch. 13
Principe d’inertie
3. Ondes et signaux
Ch. 14
Émission et perception d’un son
Ch. 15
Analyse spectrale des ondes lumineuses
Ch. 16
Propagation des ondes lumineuses
Ch. 17
Signaux et capteurs
Méthode
Fiches méthode
Fiches méthode compétences
Annexes
Chapitre 5
Exercices

Pour s'entraîner

9 professeurs ont participé à cette page
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23
Gaz nobles

ANA : Faire le lien entre le modèle microscopique et des observations macroscopiques

Les gaz nobles réagissent peu avec les autres éléments chimiques. Ces éléments ont de nombreuses utilisations.

1. Écrire les configurations électroniques des atomes d'hélium, de néon et d'argon.

2. Combien d'électrons ont-ils sur leur couche externe ?

3. Identifier la propriété commune à ces trois gaz.

Données
Gaz nobles
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Lampes à décharges remplies du gaz noble
Placeholder pour Lampe vapeur HeliumLampe vapeur Helium
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Placeholder pour Lampe vapeur NeonLampe vapeur Neon
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Placeholder pour Lampe vapeur ArgonLampe vapeur Argon
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Placeholder pour Lampe vapeur KryptonLampe vapeur Krypton
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Placeholder pour Lampe vapeur XenonLampe vapeur Xenon
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24
Tester des points clés en QCM

MOD : Déterminer la structure du nuage électronique

L'acide phosphorique de formule \text{H}_{3}\text{PO}_{4} est un régulateur de pH présent dans les sodas.

1. Quelle est la structure électronique du phosphore _{15}^{31}\text{P} ?




2. Quelle est la position de l'élément phosphore dans la classification ?





3. L'atome de phosphore gagne trois électrons pour former un anion. Quelle est la formule de cet ion ?



4. Quelle est la structure électronique du gaz noble le plus proche ?


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25
Oh la belle rouge !

MOD : Déterminer la structure du nuage électronique

La couleur des feux d'artifice dépend des éléments chimiques présents dans la bombe.

Placeholder pour Feux d'artifices Tour EiffelFeux d'artifices Tour Eiffel
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1. Quels sont les atomes qui ont été utilisés pour le feu d'artifice de l'image ci-dessus ?

2. Écrire leur configuration électronique.

Couleur et composition des feux d'artifice
CouleurÉlémentIsotopes stables (non radioactifs)
BlancMagnésium\bf{_{12}^{24}\text{Mg}} \bf{_{12}^{26}\text{Mg}} \bf{_{12}^{25}\text{Mg}}
VioletPotassium\bf{_{19}^{39}\text{K}} \bf{_{19}^{41}\text{K}}
JauneSodium\bf{_{11}^{23}\text{Na}}
RougeLithium\bf{_{3}^{6}\text{Li}} \bf{_{3}^{7}\text{Li}}
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26
Composition chimique de la Terre

APP : Maîtriser le vocabulaire du cours

La Terre est principalement composée de fer (32,1 %), d'oxygène (30,1 %), de silicium (15,1 %) et de magnésium (13,9 %). Si on regarde la composition de la croûte terrestre, le deuxième composant après la silice est l'alumine : \text{Al}_{2}\text{O}_{3}. L'alumine est un solide ionique composé d'ions aluminium _{13}\text{Al}^{3+} et d'ions oxyde _{8}\text{O}^{2-}.

1. Parmi ces deux ions lequel est un cation ? Justifier.

2. Écrire la configuration électronique des atomes d'aluminium et oxygène.

3. L'aluminium et l'oxygène appartiennent-ils à la même famille chimique ? Justifier.

4. À quelles périodes appartiennent-ils ?

Détails du barème
TOTAL /4 pts

0,5 pt
1. Connaître la définition du mot cation.
 1 pt 
2. Écrire une configuration électronique.
0,5 pt
2. Expliquer la réponse.
0,5 pt
3. Connaître les critères de classification.
0,5 pt
3. Connaître la définition d'une famille chimique.
 1 pt 
4. Connaître le lien entre configuration électronique et position dans la classification.
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27
In English !

APP : Extraire des informations de documents

Lire les documents 1. et 2. ci-dessous puis répondre aux questions.
Doc. 1
Alcali metals
The alkali metals are a group of elements in the periodic table. They are all in the first column of the periodic table. The only element in the column that is not usually considered an alkali metal is hydrogen. […]
D'après « Alkali metals »,
www.ducksters.com.

Doc. 2
Alcali metals properties
Alkali metals share many similar properties including :
  • they are very reactive ;
  • they all have one valence electron in the outermost shell which they seek to lose in order to have a full outer shell. This is what makes them so reactive ;
  • they are soft enough to be cut with a knife ;
  • when exposed to air, they tarnish due to oxidation ;
  • they are not found in nature as a free element, but generally as salts ;
  • they react when coming into contact with water. Some of them will even explode when they come into contact with water ;
  • they are malleable, ductile, and good conductors of electricity and heat.
D'après « Alkali metals », www.ducksters.com.

Vocabulaire
  • Seek : chercher.
  • Outer : extérieur.
  • Tarnish : ternir, noircir.

  • Placeholder pour SodiumSodium
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    1. De quelle famille s'agit-il ?

    2. Quelle indication dans les documents nous indique la colonne concernée ?

    3. Quels sont les éléments qui appartiennent à cette famille ?

    4. Pourrait-on supposer qu'ils appartiennent à la même famille uniquement à partir des données expérimentales ? Justifier.

    5. Quelle précaution doit-on prendre pour les stocker ? Justifier.

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    28
    Des exceptions qui confirment la règle

    APP : Extraire des informations utiles de supports variés

    La règle de Klechkowski donne l'ordre de remplissage des sous-couches électroniques.

    Doc. 1
    Règle de Klechkowski
    Règle de Klechkowski
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    Doc. 2
    Configurations électroniques de quelques exceptions
    • _{24}\text{Cr} : ... 3d54s1 ;
    • _{29}\text{Cu} : ... 3d104s1 ;
    • _{41}\text{Nb} : ... 4d45s1 ;
    • _{42}\text{Mo} : ... 4d55s1.

    Doc. 3
    Des cas exceptionnels ?
    Il existe des exceptions à la règle de Klechkowski, certains éléments ne respectent pas cet ordre. On observe alors un transfert entre leur sous-couche s au profit de leur sous-couche d ce qui permet à cette dernière d'être remplie (dix électrons) ou demi-remplie (cinq électrons). L'énergie globale du cortège électronique est ainsi plus faible.
    D'après « Exception à la règle de Klechkowski », elementschimiques.fr.

    Doc. 4
    Exemple de pépite de cuivre et d'argent
    Placeholder pour Pépite de cuivrePépite de cuivre
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    Placeholder pour PC.2.05.ENT.Pépite d'argentPC.2.05.ENT.Pépite d'argent
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    1. Doc. 1
    Écrire la configuration électronique théorique des atomes de chrome _{24}\text{Cr} et de cuivre _{29}\text{Cu}.

    2. Doc. 2
    Quelle est leur configuration électronique réelle ?

    3. Doc. 3
    Pourquoi ce changement ?

    4. Doc. 4
    L'argent et l'or appartiennent à la famille du cuivre. Ils sont respectivement dans la période 5 et 6. Quelle sera la composition de leur sous-couche externe ?


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    29
    Copie d'élève à commenter

    Proposer une justification pour chaque erreur relevée par le correcteur.

    1. La configuration électronique de l'atome sodium est ^{13}_{11}\text{Na} : 1s22s62p23s1.

    2. Le sodium appartient à la 3e colonne et à la 1e période car il a 1 électron sur sa couche externe.

    3. Dans une même famille chimique, les éléments ont la même couche externe.

    4. Le lithium a pour configuration électronique 1s22s1 ; c'est donc un gaz noble puisque sa couche interne contient 2 électrons.

    5. Si la configuration électronique de l'atome de bore est 1s22s22p1 et celle du lithium est 1s22s1 alors ils sont de la même famille puisqu'ils ont le même nombre d'électrons sur leur couche externe.
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    Jean-Paul
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