Testez vos connaissances avec le 10 questions puis sur la structure atomique. Vérifiez les commentaires après les commentaires pour dissiper vos doutes sur le sujet.
question 1
L'atome est l'unité fondamentale de la matière et les particules subatomiques qui le composent se différencient, par exemple, par leur masse, leur charge électrique et leur emplacement.
Complétez le tableau ci-dessous avec les informations manquantes.
| Particule | Symbole |
Pâtes (en unité de masse atomique) |
Charge (en unité de charge électrique - c.u.e.) |
Emplacement |
|---|---|---|---|---|
| Proton | cœur | |||
| Neutron | non | 0 | ||
| Électron | et | -1 | électrosphère |
Bonne réponse:
| Particule | Symbole |
Pâtes (en unité de masse atomique) |
Charge (en unité de charge électrique - c.u.e.) |
Emplacement |
|---|---|---|---|---|
| Proton | P | +1 | cœur | |
| Neutron | non | 0 | cœur | |
| Électron | et | -1 | électrosphère |
Les trois particules fondamentales qui composent les atomes sont: les protons (chargés positivement), les neutrons (particules neutres) et les électrons (chargés négativement).
Le noyau est la partie centrale de l'atome, où se trouvent les protons et les neutrons. Autour de cette région se trouvent des électrons.
O proton (p) est une particule de charge positive (+1), de masse atomique 1 u et située dans le noyau atomique.
O électron (e) est une particule de charge positive (-1), de masse atomique pratiquement nulle, et située dans l'électrosphère.
O neutron (n) est une particule de charge électrique nulle, de masse atomique 1 u et située dans le noyau atomique.
question 2
L'élément chimique le plus abondant sur la planète Terre est l'oxygène. En plus d'être présent dans l'air et d'être vital pour la respiration des êtres vivants, il compose une substance indispensable à notre survie: l'eau (H2O).
Regardez le tableau suivant avec les informations principales de l'atome d'oxygène et analysez les déclarations suivantes.
| Symbole | O |
| numéro atomique | 8 |
| nombre de masse | 16 |
| Distribution électronique | 1s2 2s2 2p4 |
JE. L'atome d'oxygène a 8 protons.
II. L'atome d'oxygène possède 7 neutrons.
III. L'atome d'oxygène a 7 électrons.
IV. Dans la couche de valence de l'oxygène, il y a 6 électrons.
Les déclarations sont correctes :
a) I et II
b) II et IV
c) I et IV
d) II et III
Alternative correcte: c) I et IV.
a) CORRECT. Le numéro atomique d'un élément chimique correspond au nombre de protons dans son noyau. Par conséquent, l'atome d'oxygène, parce qu'il a Z = 8, a 8 protons.
b) FAUX. Le nombre de masse est la somme du nombre de protons et de neutrons, c'est-à-dire A = Z + n. Comme l'atome d'oxygène a 8 protons, son noyau a aussi 8 neutrons.
A = Z + n
16 = 8 + n
16 - 8 = n
n = 8
c) FAUX. L'atome de l'état fondamental est électriquement neutre. Cela signifie que le nombre de protons est égal au nombre d'électrons. Comme le numéro atomique de l'oxygène est 8, cela signifie que ses électrons ont également 8 électrons.
d) CORRECT. La couche de valence est la couche la plus externe des électrons de l'atome. Comme l'oxygène n'a que deux couches, la couche la plus externe est la couche 2, qui contient 6 électrons: 2 électrons dans le sous-niveau s et 4 électrons dans le sous-niveau p.
en savoir plus sur structure atomique.
question 3
Les électrons sont des particules subatomiques qui orbitent autour du noyau atomique à des niveaux d'énergie bien définis.
Le sodium (Na) est un élément chimique de numéro atomique 11 et sa distribution électronique est 1s22s22p63s1.
En ce qui concerne la disposition des électrons dans l'électrosphère de l'atome de sodium, il est correct de dire que
a) La seule couche remplie du nombre maximal d'électrons est la première couche.
b) Les électrons de l'atome de sodium sont répartis en trois niveaux d'énergie.
c) L'électron utilisé pour établir une liaison chimique avec un autre atome doit être situé dans la deuxième couche d'électrons de l'atome de sodium, car il a le plus d'électrons disponible.
d) La stabilité de l'atome de sodium est acquise en recevant des électrons pour remplir complètement la dernière couche d'électrons.
Alternative correcte: b) Les électrons de l'atome de sodium sont répartis en trois niveaux d'énergie.
Un tort. Les première et deuxième couches de la distribution électronique ont le nombre maximum d'électrons possible.
couche électronique |
nombre maximal d'électrons | Répartition des électrons |
| K | 2 | 1s2 |
| L | 8 | 2s2 2p6 |
b) CORRECT. Au total, un atome peut contenir jusqu'à 7 niveaux d'énergie, nommés K à Q. Parce qu'il a 11 électrons, l'atome de sodium remplit trois couches d'électrons: K, L et M.
| Niveau d'énergie | couche électronique | Répartition des électrons |
| 1º | K | 1s2 |
| 2º | L | 2s2 2p6 |
3º |
M | 3s1 |
c) FAUX. Les électrons utilisés pour une liaison chimique sont situés dans la couche la plus externe de l'atome. Par conséquent, l'électron qui se trouve dans le sous-niveau s de la couche M est ce qui sera utilisé pour faire une association avec un autre atome.
d) FAUX. Le sodium est un élément à faible électronégativité et a donc tendance à donner des électrons au lieu d'en recevoir. Par conséquent, pour devenir stable, l'atome de sodium établit une liaison chimique de type ionique, car lors du transfert de son électron vers un atome plus électronégatif, l'ion Na est créé.+, dont la distribution électronique est 1s2 2s2 2p6.
en savoir plus sur distribution électronique.
question 4
L'atome d'azote a le numéro atomique 7. A l'état fondamental, l'atome étant électriquement neutre, l'électrosphère de cet élément chimique possède 7 électrons.
Sachant que la distribution électronique de l'azote est de 1s22s22p3, remplissez correctement l'emplacement des électrons dans les orbitales suivantes.
Bonne réponse:
Les orbitales atomiques correspondent aux régions où les électrons sont les plus susceptibles de se trouver. Chaque orbitale contient au maximum 2 électrons et ce remplissage se fait à partir de la distribution électronique.
Dans la distribution électronique des orbitales, nous remplissons initialement toutes les orbitales avec un électron dans la même direction, qui est tournée vers le haut. Une fois que toutes les orbitales sont remplies d'un électron, nous pouvons revenir à la première orbitale et insérer les électrons restants, cette fois dans la direction opposée.
Notez que dans le cas de l'azote, 2 orbitales étaient complètement remplies et 3 se sont retrouvées avec des orbitales incomplètes, car elles ont des électrons non appariés.
En effet, le sous-niveau s a une orbitale, qui contient un maximum de 2 électrons, et le sous-niveau p a trois orbitales, qui peuvent être remplies avec un maximum de 6 électrons.
question 5
Les nombres quantiques sont comme des coordonnées, qui ont pour fonction de localiser les électrons dans les électrons d'un atome. Chaque électron a un ensemble spécifique de nombres quantiques.
Reliez correctement le nombre quantique (colonne 1) à sa description (colonne 2).
(I) Nombre quantique principal
(II) Nombre quantique secondaire
(III) Nombre quantique magnétique
(IV) Nombre quantique de spin
( ) indique le sous-niveau d'énergie, c'est-à-dire le sous-niveau d'énergie auquel appartient l'électron.
( ) indique le sens de rotation de l'électron dans une orbitale.
( ) indique le niveau d'énergie, c'est-à-dire la couche électronique dans laquelle se trouve l'électron.
( ) indique l'orbite où se trouve l'électron, c'est-à-dire la région la plus susceptible de le trouver dans un sous-niveau d'énergie.
La bonne séquence est :
a) I, II, III et IV
b) II, IV, I et III
c) III, I, IV et II
d) IV, III, II et I
Alternative correcte: b) II, IV, I et III.
(II) Le nombre quantique secondaire indique le sous-niveau d'énergie, c'est-à-dire le sous-niveau d'énergie auquel appartient l'électron.
(IV) Le nombre quantique de spin indique le sens de rotation électron dans une orbitale.
(Je) Le nombre quantique principal indique le niveau d'énergie, c'est-à-dire la coque électronique dans laquelle se trouve l'électron.
(III) Le nombre quantique magnétique indique le orbital où se trouve l'électron, c'est-à-dire la région la plus susceptible de le trouver dans un sous-niveau d'énergie.
en savoir plus sur nombres quantiques.
question 6
Les nombres quantiques principal "n", secondaire "l" et magnétique "m" de l'électron le plus énergétique de l'atome de fer (Z = 26) sont respectivement :
a) 2, 2, -2
b) 3, 1, 2
c) 1, -3, 2
d) 3, 2, -2
Alternative correcte: d) 3, 2, -2.
La première étape pour répondre à cette question est de faire la distribution électronique de l'atome de fer. Comme son numéro atomique est 26, l'atome a 26 protons et, par conséquent, 26 électrons.
Distribution électronique du fer: 1s22s22p6 3s23p64s23d6
De là, nous pouvons extraire les observations suivantes :
- En tenant compte du fait que son électron le plus énergétique est dans la couche 3, alors n = 3 ;
- Son sous-niveau est d, donc l = 2 ;
- Le sous-niveau d a 5 orbitales. Lors de la distribution des électrons, le dernier est dans l'orbite -2, donc m = -2.
Par conséquent, l'alternative correcte est d) 3, 2, -2.
question 7
Selon le nombre de particules subatomiques, les atomes d'éléments chimiques peuvent être classés en
Isotopes: atomes d'un même élément chimique et, par conséquent, ont le même numéro atomique (Z).
Isobares: atomes d'éléments chimiques différents qui ont le même nombre de masse (A).
Isotones: atomes d'éléments chimiques différents qui ont le même nombre de neutrons (n).
Sur la base des informations ci-dessus, jugez les alternatives suivantes.
JE. 1737cl et 2040Ca sont des isotones
II. 2040ca et 1840l'air sont des isobares
III. 11Main 12H sont des isotopes
Les déclarations sont correctes.
a) I et II
b) II et III
c) I et III
d) Toutes les variantes
Alternative correcte: d) Toutes les alternatives.
JE. CORRIGER. Les éléments 1737cl et 2040Ca sont des isotones car ils ont le même nombre de neutrons et des nombres de masse et des numéros atomiques différents.
Le nombre de masse est calculé en additionnant les protons et les neutrons (A= p + n). A partir de ces informations, nous pouvons calculer le nombre de neutrons comme suit :
Élément A: 1737CL
A = p + n
37 = 17 + n
37 - 17 = n
20 = non
Élément B: 2040Ici
A = p + n
40 = 20 + n
40 - 20 = n
20 = non
II. CORRIGER. Les éléments 2040ca et 1840Ar sont des isobares puisqu'ils ont le même nombre de masse et des numéros atomiques différents ;
III. CORRIGER. Les éléments 11Main 12H sont des isotopes car ils ont le même numéro atomique et des nombres de masse différents.
en savoir plus sur isotopes, isobares et isotopes.
question 8
(UFU-MG) Dalton, Thomson, Rutherford et Bohr sont des scientifiques qui ont contribué de manière significative au développement de la théorie atomique.
En ce qui concerne la structure atomique, marquez avec (T) la ou les vraies alternatives et avec (F) la ou les fausses.
1. ( ) Dalton a postulé, sur la base de preuves expérimentales, que l'atome était une "boule" extrêmement petite, massive et indivisible.
2. ( ) Les résultats d'expériences sur les décharges électriques dans les gaz raréfiés ont permis à Thomson de proposer un modèle atomique composé de charges négatives et positives.
3. ( ) Des expériences de bombardement d'une plaque d'or avec des particules alpha ont conduit Rutherford à proposer un modèle atomique dans lequel l'atome était constitué d'un noyau et d'une électrosphère de même tailles.
4. ( ) L'interprétation des études avec des spectres d'hydrogène a conduit Bohr à proposer que l'atome a des orbites définies par certaines énergies.
5. ( ) Dans le modèle atomique de Bohr, les différents états d'énergie des électrons étaient appelés couches ou niveaux d'énergie.
La bonne séquence est :
a) V, V, F, V, V
b) F, V, F, V, V
c) V, V, F, F, F
d) V, F, F, V, V
e) F, V, F, V, F
Bonne réponse: a) T, T, F, T, T.
Les modèles atomiques ont été développés par des scientifiques dans le but de démêler la constitution de la matière et d'étudier la composition de l'atome.
1. VRAI. Dalton a postulé, sur la base de preuves expérimentales, que l'atome était une "boule" extrêmement petite, massive, permanente et indivisible. Par conséquent, selon le scientifique, les atomes ne pouvaient être ni créés ni détruits.
2. VRAI. Les résultats d'expériences sur les décharges électriques dans les gaz raréfiés ont permis à Thomson de proposer un modèle atomique composé de charges négatives et positives. Son modèle atomique est devenu connu sous le nom de "pudding aux prunes", car, selon lui, les électrons étaient fixés à la surface de l'atome chargé positivement.
3. FAUX. Des expériences de bombardement d'une plaque d'or avec des particules alpha ont conduit Rutherford à proposer un modèle atomique dans lequel l'atome elle était constituée d'un noyau, chargé positivement, et concentré dans un volume extrêmement réduit, contrairement à l'électrosphère.
4. VRAI. L'interprétation des études avec des spectres d'hydrogène a conduit Bohr à proposer que l'atome a des orbites définies par certaines énergies et les électrons se déplacent dans ces couches autour du cœur.
5. VRAI. Dans le modèle atomique de Bohr, les différents états d'énergie des électrons étaient appelés couches ou niveaux d'énergie car ils ont des valeurs d'énergie spécifiques. Par conséquent, lorsqu'un électron passe à un niveau plus extérieur à l'électron, il doit absorber de l'énergie. En revenant dans une coquille plus proche du noyau, l'électron libère alors de l'énergie.
en savoir plus sur modèles atomiques.
question 9
(UFSC) Le mot atome vient du grec et signifie indivisible, c'est-à-dire que, selon les philosophes grecs, l'atome serait la plus petite particule de matière qui ne pourrait plus être divisée. Actuellement, cette idée n'est plus acceptée.
Concernant les atomes, il est vrai de dire que :
01. ne peut pas être désintégré.
02. sont constitués d'au moins trois particules fondamentales.
04. ont des particules positives appelées électrons.
08. ont deux régions distinctes, le noyau et l'électron.
16. ont des électrons dont la charge électrique est négative.
32. contiennent des particules non chargées appelées neutrons.
La somme des affirmations vraies est :
a) 56
b) 58
c) 62
d) 63
Alternative correcte: a) 56.
01. FAUX. Cette idée a été défendue par les Grecs au début de l'étude des atomes.
02. FAUX. Les particules les plus connues de l'atome sont: les protons, les électrons et les neutrons. Cependant, on sait aujourd'hui que les protons et les neutrons sont formés par des particules encore plus petites, les quarks.
04. FAUX. Les protons sont dotés d'une charge positive.
08. VRAI. Le noyau est une petite région centrale de l'atome où se trouvent les protons et les neutrons. Dans l'électrosphère, des électrons se déplacent autour du noyau.
16. VRAI. Les électrons ont une charge négative et sont situés dans les électrons de l'atome.
32. VRAI. Les neutrons sont des particules subatomiques qui ont une masse, mais la charge électrique est pratiquement nulle.
en savoir plus sur atomes.
questions 10
(Ufscar-SP) Un modèle relativement simple de l'atome le décrit comme étant constitué d'un noyau contenant des protons et des neutrons, et des électrons tournant autour du noyau.
L'un des isotopes de l'élément fer est représenté par le symbole 2656Foi. Dans certains composés, comme l'hémoglobine sanguine, le fer est à l'état d'oxydation 2+ (Fe2+). En considérant uniquement l'isotope mentionné, il est correct de dire que dans l'ion Fe2+:
a) le nombre de neutrons est de 56, le nombre de protons est de 26 et le nombre d'électrons est de 24.
b) le nombre de neutrons + protons est de 56 et le nombre d'électrons est de 24.
c) le nombre de neutrons + protons est de 56 et le nombre d'électrons est de 26.
d) le nombre de protons est de 26 et le nombre d'électrons est de 56.
e) le nombre de neutrons + protons + électrons est de 56 et le nombre de protons est de 28.
Alternative correcte: b) le nombre de neutrons + protons est de 56 et le nombre d'électrons est de 24.
L'état d'oxydation +2 indique que l'atome de fer, qui à l'état fondamental contient 26 électrons, a perdu 2 électrons et, par conséquent, le nombre d'électrons dans l'ion Fe2+ é 24.
Le nombre de masse est la somme du nombre de protons et de neutrons, qui dans le cas du fer est de 56.
Continuez à tester vos connaissances avec :
- Exercices sur les atomes
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- Exercices sur la distribution électronique
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- Exercices sur l'organisation du tableau périodique
Références bibliographiques
ATKINS, P.W.; JONES, Lorette. Principes de la chimie: questionner la vie moderne et l'environnement. 3.éd. Porto Alegre: Bookman, 2006.
BROWN, Théodore; LEMAY, H. Eugène; BURSTEN, Bruce E. Chimie: la science de base. 9 éd. Prentice Hall, 2005.
USERCO, João; Salvador, Edgard. Chimie générale. 12e éd. São Paulo: Saraiva, 2006.
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- Exercices sur des modèles atomiques
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