Métaux alcalins dans la croûte terrestre

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Exercices
Classe(s) : 2de | Thème(s) : Les éléments chimiques présents dans l'Univers

Les ions ont existé de tout temps, depuis les premiers instants de l’expansion de notre Univers. Les interactions entre ces ions et les autres particules existantes, que ce soient des photons, des électrons, des atomes, des molécules ou des ions, sont incessantes et participent à la construction de l’Univers.

Membre du groupe des métaux alcalins, le sodium n’existe pas à l’état libre dans la croûte terrestre en raison de sa forte réactivité.

Les océans et d’autres étendues d’eau doivent leur salinité au chlorure de sodium (NaCl), composé plus couramment connu sous le nom de sel.

Du savon au sel et du verre aux textiles, en passant par la photographie et les explosifs, le sodium occupe une grande place dans l’industrie.

Cet élément abonde non seulement sur Terre mais partout dans l’Univers, puisqu’il fait partie du spectre optique émis par le Soleil et beaucoup d’autres étoiles.

1. Classer par organisation croissante les particules indiquées en bleu dans le texte. Argumenter le classement obtenu.

2. La masse d’un noyau de sodium a été déterminée en laboratoire, elle est de , sa charge est de .

Quelle est la composition de ce noyau ?

3. L’élément sodium comme l’élément potassium sont d’importants constituants de la croute terrestre, mais on ne connait aucun gisement de sodium ou potassium natifs*. Pourquoi ?

4. Sous quelle forme se trouve l’élément sodium sur Terre ?

5. On propose trois structures électroniques pour l’élément sodium : , et . Quelle est celle qui correspond à l’atome de sodium ? Et celle qui correspond à l’ion sodium ? La réponse doit être justifiée.

6. Donner la représentation symbolique de l’ion sodium.

7. Le chlorure de sodium est un sel. Sachant qu’un sel est une structure ionique électriquement neutre, quelle est la représentation de l’ion chlorure ?

8. La structure électronique de l’ion chlorure est .

En déduire celle de l’atome de chlore. Quel est son numéro atomique ?

9. Sachant que le noyau de chlore contient 18 neutrons, donner la représentation symbolique de son noyau.

10. Expliquer comment on met en évidence la présence de sodium dans les étoiles.

Données :

masse d’un nucléon :  ;

charge élémentaire : .

* Natif : se dit du métal qui se trouve dans la terre sous la forme métallique, sans être minéralisé par sa combinaison avec d’autres substances (par exemple l’or, l’argent, le cuivre natifs).