Corrigé de l' épreuve n° 1 de Chimie du DAEU B.

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Exercice 1.

1. A représente le nombre de masse, c' est à dire le nombre de protons, Z, et le nombre de neutrons, N, présents dans le noyau d' un atome d' un élément chimique, quel que soit l' environnement électronique de ce dernier: A = Z + N.
Z représente le nombre de protons présents dans le noyau d' un atome d' un élément chimique, quel que soit l' environnement électronique de ce dernier.
X représente le symbole d' un élément chimique: soit une seule lettre majuscule, soit une lettre majuscule suivie d' une lettre minuscule.

2. Un élément chimique est caractérisé par l' existence de noyaux atomiques contenant un nombre de protons Z donné. Ainsi l' élément carbone sera caractérisé par l' existence de noyaux atomiques contenant six protons.

3. Ce qui réunit le diamant, l' éthanol et le dioxyde de carbone est la présence, dans chacun de ces corps purs de noyaux atomiques contenant six protons.

4. Les isotopes d' un élément chimique se caractérisent par un même numéro atomique Z et par un nombre de masse A différent. C' est le nombre de neutrons dans chacun de ces noyaux atomiques qui varie d' un isotope à l' autre d' un même élément chimique.

5. L' uranium 235 contient 143 neutrons et 92 protons dans ses noyaux, alors que l' uranium 238 contient 146 neutrons et 92 protons.

Exercice 2.

1. Aluminium, Z = 27. Structure électronique:  (K)2(L)8(M)3.

2. L' aluminium va avoir tendance à perdre trois électrons sur la couche externe, M, afin d' acquérir la configuration électronique du gaz rare le plus proche, le néon. Il se formera alors le cation aluminium (III), de formule Al3+.

3. Fluor, Z = 9. Structure électronique: (K)2(L)7.

4. Le fluor va avoir tendance à gagner un électron, sur la couche externe L, afin d' acquérir la configuration électronique du gaz rare le plus proche, le néon. Il se formera l' anion fluorure, de formule F-.

5. Il se formera le trifluorure d' aluminium, ou le fluorure d' amuminium (III), ou le fluorure d' aluminium, de formule AlF3.

6. 2 Al + 3 F2 = 2AlF3.

7. Composition initiale du système: 1,50 g d' aluminium représentent 0,056 mol d' aluminium. 5 L de difluor représentent 0,223 mol de difluor.
 

.
Al
F2
AlF3
t = 0 
0,056 mol
0,223 mol
0 mol
t = t 
0,056 - 2x mol 
 0,223 - 3x mol
2x mol
t = infini 
0,056 - 2x inf mol
0,223 - 3xinf mol
2xinf mol

 

Tout l' aluminium va disparaître. Il restera 0,223 - 3x0,028 mol de difluor, soit 0,139 mol, soit 3,11 L.
Il se sera formé 2x0,028 mol de fluorure d' aluminium, soit 0,056 mol, soit 4,704 g.

Exercice 3.

1. La masse molaire du chlorure de sodium est égale à 23 + 35,5 = 58,5 g.mol-1.

2. La concentration massique volumique de la solution est égale à 5,6 / 0,2 g.L-1, soit 28 g.L-1.

3. La concentration molaire volumique de la solution est égale à 28 / 58,5 mol.L-1, soit 0,479 mol.L-1.

4. [Na+] = [Cl-] = 0,479 mol.L-1.

5. [Na+] = 0,479x23 = 11 g.L-1. [Cl-] = 0,479x35,5 = 17 g.L-1.

6. La masse molaire du chlorure de magnésium (II) est égale à 24 + 2x35,5 g.mol-1, soit 95 g.mol-1.

7. La concentration massique volumique de la solution est égale à 7,5 / 0,5 g.L-1, soit 15 g.L-1.

8. La concentration molaire volumique de la solution est égale à 15 / 95 mol.L-1, soit 0,158 mol.L-1.

9. [Mg2+] = 0,158 mol.L-1. [Cl-] = 2x0,158 mol.L-1, soit 0,316 mol.L-1.

10. [Mg2+] = 3,79 g.L-1. [Cl-] = 11,22 g.L-1.

11 et 12. [Mg2+] = 0,053 mol.L-1, ou 1,272 g.L-1. [Na+] = 0,319 mol.L-1, ou 7,337 g.L-1. [Cl-] = 0,425 mol.L-1, ou 15,09 g.L-1.

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