Nom Devoir de physique-chimie n° 3
Stéphanie Charrette : Stephanie-Paule.Charrette@ac-nancy-metz.fr
Restitution de connaissances (RCO)
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Appliquer (schéma, extraire des informations, calculs) (A)
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Raisonner (R)
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Communiquer (COM)
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/ 11pts
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/ 16pts
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/ 8.5pts
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/ 4.5pts
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Exercice n° 1 (/12.5 pts) (RCO /5 pts ; A /7.5 pts )
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Voici la représentation symbolique d'un élément chimique : Cu
Comment appelle-t-on les nombres « 63 » et « 29 » et par quelles lettres les représente-t-on ? RCO
1)Compléter sur le sujet , sans le justifier, tout le tableau suivant. (A)
Elément
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cuivre
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Phosphore
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Béryllium
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Chrome
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Sodium
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Symbole du noyau de l'atome
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Cu
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P
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Be
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Cr
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Na
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Nombre de protons
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15
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Nombre de neutrons
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5
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12
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Nombre d’électrons
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24
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11
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2)Donnez la définition des termes suivants : (RCO )
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ion.
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anion
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cation
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liaison covalente
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isotopes
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isomères
Données : Masse d'un proton : mp=1,67.10-27kg ; Masse d'un neutron : mn=1,67.10-27kg Masse d'un électron : me=9,1.10-31kg Charge d’un proton e =1,6.10-19C. H : Z =1 et C : Z = 6
Exercice n° 2 (/14.5 pts) (RCO /3.5pts ; A /5.5pts ; R : /5.5pts)
1ère partie l’atome de fluor (/7.5 pts)
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Déterminer la charge totale du noyau de l’atome de fluor. (/1pt) (RCO et A)
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Déterminer la masse du noyau de l’atome de fluor. Que peut-on dire de la masse de l’atome de Fluor ? (/1.25pt) (RCO et A)
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Combien l’atome de fluor possède-t-il d’électrons ?(justifier) (/0.25pt) (RCO)
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Donner la structure électronique de cet atome de fluor (/0.25pt) (A)
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Combien d’électrons possède-t-il sur sa couche externe ? (/0.25pt) (RCO)
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Quel va être l’ion préférentiellement formé à partir de l’atome de fluor ? Justifier. (/0.75pt) (R)
2ème partie : La molécule de Fluorométhane (/7pts)
La molécule de Fluorométhane a pour formule brute CH3F
7a) Donner le nombre d’électrons que possède l’atome d’hydrogène . Donner sa structure électronique. (/0.5pt) (A)
7b) Combien de liaison(s) covalente(s) va-t-il faire ? Justifiez. (/0.5pt) (R)
8a) Combien l’atome de carbone possède-t-il d’électrons ? Donner sa structure électronique. (/0.5pt) (A)
8.b) Combien de liaison(s) covalente(s) doit-il faire ?Justifier. (/0.5pt) (R)
8c) Donner le nombre de liaison(s) covalente(s) que doit faire l’atome de fluor . (/0.5pt) (A)
9) En déduire la formule développée de la molécule de fluorométhane. (/1pt) (R)
Exercice 3 (/6 pts) (A /3pts ; R /1pt ; COM /2pts )
Un élève doit, lors d’une séance de Travaux pratiques, montrer que la solution qu’il a sur sa paillasse est une solution de chlorure de fer II. Il dispose du tableau récapitulatif de test de quelques ions :
Ion à caractériser
(aspect initial de la solution aqueuse)
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Réactif à utiliser
(En solution aqueuse)
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observation
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ion chlorure : Cl-
(incolore)
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nitrate d'argent
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Ag+ + NO3-
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précipité BLANC de chlorure d'argent : AgCl qui noircit à la lumière.
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ion sulfate : SO42-
(incolore)
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Chlorure de baryum
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Ba2++ 2Cl-
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précipité blanc de sulfate de baryum : BaSO4
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Ion magnésium : Mg2+
(incolore)
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Hydroxyde de sodium
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Na++ OH–
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précipité BLANC d'hydroxyde de magnésium Mg(OH)2
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Ion calcium : Ca2+
(incolore)
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oxalate
d'ammonium
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C2O42-+ 2NH4+
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Précipité BLANC
d'oxalate de calcium : CaC2O4
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ion fer II : Fe2+
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Hydroxyde de sodium
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Na++ OH–
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précipité VERT d'hydroxyde de fer Fe(HO)2
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ion fer III : Fe3+
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Hydroxyde de sodium
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Na++ OH–
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Précipité ROUGE BRIQUE d'hydroxyde de fer III : Fe(HO)3 qui se dissout dans un excès de soude.
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Quels ions devra –t-il mettre en évidence pour prouver qu’il s’agit bien d’une solution de chlorure de fer II ? (R)
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Elaborez le protocole des tests à réaliser (pour cela vous réaliserez les schémas des tests). (A)
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Donnez à côté des schémas les observations que l’élève devrait faire. (A)
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Rédigez la conclusion que l’élève fera lors de son compte rendu. (COM)
Exercice n ° 4 sur le sujet (R /2pts ; RCO /2.5pts ; COM /2.5pts)
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Compléter chaque schéma en plaçant des flèches sur les rayons lumineux pour indiquer son sens de propagation (RCO)
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Compléter chaque schéma en plaçant les angles de réfraction i2, de réflexion i’ et d’incidence i1 (quand ils existent) (RCO)
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Compléter chaque schéma en plaçant le signe > ou < ou = dans les expressions n1 …..n2 (Justifier par une phrase ) (R et COM)
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Quel schéma peut expliquer le fonctionnement d’une fibre optique ? Pourquoi ?(Vous citerez les deux conditions nécessaires ) (R RCO COM)
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Schéma 1
n1 …………….n2
car……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Schéma 2
n1 …………….n2
car……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Schéma 3
n1 …………….n2
car……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
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