Correction - Exercices Entité Chimique Stable Seconde (PDF + Corrigé)
Aperçu de la correction
Correction — Exercices Entité Chimique Stable Seconde
Voici la correction complète et expliquée des six exercices sur les entités chimiques stables pour la Seconde. Chaque réponse est rédigée dans le style attendu au lycée, avec configuration électronique détaillée et justifications.
✅ Corrigé détaillé — Entités chimiques stables Seconde
Méthode pas à pas, configurations vérifiées et conseils pour chaque exercice.
✅ Correction Exercice 1 — Vocabulaire
- La règle du duet dit qu'un atome cherche à avoir 2 électrons sur sa couche externe.
- La règle de l'octet dit qu'un atome cherche à avoir 8 électrons sur sa couche externe.
- Un gaz noble est un atome dont la couche externe est complète (saturée).
- Un atome qui a perdu des électrons est un cation (de charge positive).
- Un atome qui a gagné des électrons est un anion (de charge négative).
- Exemples de gaz nobles : hélium (He), néon (Ne), argon (Ar) (autres : krypton Kr, xénon Xe, radon Rn).
📌 Mémo : caTION → chaT qu'on aime → charge pOsitive (+). aNION → charge Négative (−).
✅ Correction Exercice 2 — Configurations électroniques
On remplit les couches dans l'ordre : K (max 2), L (max 8), M (max 8).
- Carbone (C, Z = 6) → (K)2(L)4 (4 e⁻ sur la couche externe)
- Azote (N, Z = 7) → (K)2(L)5
- Fluor (F, Z = 9) → (K)2(L)7
- Sodium (Na, Z = 11) → (K)2(L)8(M)1
- Soufre (S, Z = 16) → (K)2(L)8(M)6
- Argon (Ar, Z = 18) → (K)2(L)8(M)8 (couche M complète → gaz noble)
📌 Vérification : on additionne les exposants pour vérifier qu'on retrouve bien Z. Soufre : 2 + 8 + 6 = 16 ✓
✅ Correction Exercice 3 — Quel ion stable ?
| Atome | Z | Configuration | e⁻ externe | Action | Ion stable |
|---|---|---|---|---|---|
| Li | 3 | (K)²(L)¹ | 1 | Perd 1 e⁻ (duet : He) | Li⁺ |
| Mg | 12 | (K)²(L)⁸(M)² | 2 | Perd 2 e⁻ (octet : Ne) | Mg²⁺ |
| Al | 13 | (K)²(L)⁸(M)³ | 3 | Perd 3 e⁻ (octet : Ne) | Al³⁺ |
| O | 8 | (K)²(L)⁶ | 6 | Gagne 2 e⁻ (octet : Ne) | O²⁻ |
| F | 9 | (K)²(L)⁷ | 7 | Gagne 1 e⁻ (octet : Ne) | F⁻ |
📌 Astuce : on cherche à atteindre la configuration du gaz noble le plus proche. Pour Li, c'est He (duet) ; pour les autres ici, c'est Ne (octet).
✅ Correction Exercice 4 — Vrai ou Faux
- FAUX. Les gaz nobles (He, Ne, Ar…) sont déjà stables et ne forment pas d'ions. Seuls les autres atomes en forment.
- VRAI. Un cation a perdu un ou plusieurs électrons → il a plus de protons que d'électrons → charge positive.
- FAUX. L'ion Na⁺ a 11 protons, mais 10 électrons (il en a perdu 1). Charge = 11 − 10 = +1.
- VRAI. Cl gagne 1 e⁻ → Cl⁻ a 18 électrons → configuration (K)²(L)⁸(M)⁸ = même que Ar (Z=18).
- FAUX. Le néon est déjà stable (couche externe complète). Il ne forme pas d'ion.
- VRAI. Mg (12 e⁻) perd 2 e⁻ → Mg²⁺ a 10 e⁻ (configuration de Ne).
✅ Correction Exercice 5 — Compter électrons et protons
Formule : électrons = protons − charge (en tenant compte du signe).
| Ion | Z (protons) | Charge | Électrons |
|---|---|---|---|
| Na⁺ | 11 | +1 | 10 (= 11 − 1) |
| Mg²⁺ | 12 | +2 | 10 (= 12 − 2) |
| Al³⁺ | 13 | +3 | 10 (= 13 − 3) |
| Cl⁻ | 17 | −1 | 18 (= 17 + 1) |
| O²⁻ | 8 | −2 | 10 (= 8 + 2) |
Ions ayant la configuration du néon ((K)²(L)⁸ = 10 e⁻) : Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺, O²⁻ → soit 4 ions (tous sauf Cl⁻ qui a la configuration de Ar).
📌 Remarque : ces 4 ions sont dits « isoélectroniques » : ils ont le même nombre d'électrons que le néon (10) mais des nombres de protons différents.
✅ Correction Exercice 6 — Le sel NaCl
1. Configuration de Na (Z = 11) (0,75 pt)
Na : (K)2(L)8(M)1
2. Configuration de Cl (Z = 17) (0,75 pt)
Cl : (K)2(L)8(M)7
3. Que doit faire Na ? (1 pt)
Na a 1 électron sur sa couche externe (M). Pour respecter la règle de l'octet, il doit perdre cet électron. Il devient alors Na⁺ avec la configuration (K)²(L)⁸ = configuration de Ne (gaz noble).
4. Que doit faire Cl ? (1 pt)
Cl a 7 électrons sur sa couche externe (M). Pour respecter la règle de l'octet, il doit gagner 1 électron. Il devient alors Cl⁻ avec la configuration (K)²(L)⁸(M)⁸ = configuration de Ar.
5. Configuration de Na⁺ (0,5 pt)
Na⁺ : (K)2(L)8 → identique à celle du néon (Ne).
6. Pourquoi NaCl est neutre ? (0,5 pt)
Le sel NaCl contient autant d'ions Na⁺ (charge +1) que d'ions Cl⁻ (charge −1). Les charges s'annulent : (+1) + (−1) = 0. L'ensemble est donc électriquement neutre.
📌 Bilan : lors de la formation du sel, l'atome de Na donne son électron de la couche M à l'atome de Cl. Les deux deviennent stables (configurations de gaz nobles). C'est ce qu'on appelle un transfert d'électron, à la base de la liaison ionique.
📊 Petit barème indicatif (sur 20)
- Exercice 1 (Vocabulaire) : 3 pts
- Exercice 2 (Configurations) : 3 pts
- Exercice 3 (Ion stable) : 4 pts
- Exercice 4 (Vrai/Faux) : 3 pts
- Exercice 5 (Compter) : 3 pts
- Exercice 6 (NaCl) : 4 pts
Note moyenne attendue Seconde : 12-14/20.
🎓 Pour aller plus loin
- En Première spé physique-chimie : on étudie le schéma de Lewis des molécules et les liaisons covalentes.
- Les ions polyatomiques (NH₄⁺, NO₃⁻, SO₄²⁻…) seront vus aussi.
- La classification périodique de Mendeleïev permet de prévoir le comportement des éléments.
- Astuce : les éléments d'une même colonne du tableau périodique forment des ions de même charge (ex : Na, K, Li forment tous des ions +1).