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TD Serie 1 .pdf


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Centre des Sciences et Techniques

Année Universitaire 2017-2018

SMC1/ M3 : Atomistique
TD N° 1
------------------------------------------------------------------------------------------------Données : La masse du proton mp=1.67265 10-27kg ; la masse du neutron mn=1.67495 1027
kg, La masse de l’électron me=9.10953x10-31kg ;
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Exercice 1.
1. Donner sous forme d’un tableau, le nombre de protons, de neutrons et d’électrons présents
dans chacun des éléments suivants et nommer ces éléments :
19
24
2 35
37
40
40
40
52
52
234
235
238
;17 Cl ; 17
Cl  ; 18
Ar ; 20
Ca; 20
Ca 2 ; 24
Cr; 24
Cr 3 ; 197
9 F ; 12 Mg
79 Au ; 92 U , 92 U , 92 U
2. Indiquez les éléments qui présente des isotopes.
3. Calculer en unité de masse atomique (u.m.a.) la masse d’un proton, d’un neutron et d’un
électron. En déduire la masse molaire en g de protons, de neutrons et d’électrons.
4. Calculer la masse de l´atome du Fluor en u.m.a puis en kg.
Exercice 2.
Le cuivre naturel est composé de deux isotopes stables de masses atomiques respectives 62,929
et 64,927. Le numéro atomique du cuivre est Z=29.
1. Indiquer la composition des deux isotopes.
2. Sachant que la masse molaire du mélange isotopique naturel est de 63,540, calculer
l'abondance des deux isotopes.
3. Soit un élément X de masse atomique A. il présente deux isotopes de nombre de masse A1 et A+2. Quelle est l’abondance relative de chaque isotope ?
Exercice 3.
Le potassium (Z=19) existe sous forme de trois isotopes : 39K, 40K et 41K dont les masses
atomiques respectives sont : 38,9637 ; 39,9640 ; 40,9618 u.m.a. L'isotope 40K est le plus rare,
son abondance naturelle est de 0,012 %.
1. Sachant que la masse molaire du potassium naturel est 39,102 u.m.a, calculer les
abondances naturelles des isotopes 39 et 41 dans le potassium naturel.
2. Calculer l'énergie de liaison du noyau de l'isotope 39 en J / mol de noyaux puis en MeV
/noyau puis en MeV / nucléon.
Exercice 4.
1. Donner la composition en protons et en neutrons des noyaux atomiques suivants
12
14
6 C et
6C
2. Les deux noyaux du carbone sont dits isotopes. Justifier cette affirmation en définissant le
mot isotopes. Donner une définition des isotones et des isobares en donnant des exemples.
3. Calculer l’énergie de liaison, en joules, du carbone 14C que l’on notera Eℓ (14C).
4. En déduire l’énergie de liaison par nucléon du carbone 14C (en joules par nucléon).

Prof. : N. EL AOUAD


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