Écrire deux noyaux à partir de leur composition

Exercice d'entraînement · niveau 2 · chimie (seconde), chapitre 5 — Transformations Physiques et Nucléaires · Composition du noyau et isotopes

Énoncé

On décrit deux noyaux par leur seule composition :

le noyau $X$ contient $47$ protons et $61$ neutrons (élément argent, symbole $Ag$ ) ;
le noyau $Y$ contient $26$ protons et $28$ neutrons (élément fer, symbole $Fe$ ).

1. Écrire la notation symbolique de chacun de ces deux noyaux.<br> 2. Combien d'électrons possèdent les atomes neutres correspondants ?<br> 3. Le noyau $Y$ est-il isotope de $X_{26}^{56} X_{226}^{256} Fe$ ? Justifier.<br> 4. Le noyau $X_{48}^{108} X_{248}^{2108} Cd$ est-il isotope de $X$ ? Justifier.

Corrigé

1. Les deux notations. Le numéro atomique est le nombre de protons, et $A = Z + N$ :

$X$ : $Z = 47$ et $A = 47 + 61 = 108$ , soit $X_{47}^{108} X_{247}^{2108} Ag$ ;
$Y$ : $Z = 26$ et $A = 26 + 28 = 54$ , soit $X_{26}^{54} X_{226}^{254} Fe$ .

2. Les électrons. Dans un atome neutre, le nombre d'électrons est égal au nombre de protons : $47$ électrons pour l'argent, $26$ pour le fer.

3. Oui. $X_{26}^{54} X_{226}^{254} Fe$ et $X_{26}^{56} X_{226}^{256} Fe$ ont le même $Z = 26$ et des nombres de masse différents ( $54 \neq = 56$ ) : ce sont bien deux isotopes du fer, qui diffèrent par deux neutrons.

4. Non. $X_{48}^{108} X_{248}^{2108} Cd$ a bien le même nombre de masse que $X$ , $A = 108$ , mais son numéro atomique vaut $48$ et non $47$ : ce sont deux éléments chimiques distincts, le cadmium et l'argent. Le critère porte sur $Z$ , jamais sur $A$ .

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