composition atome ion

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Facile15 exercices

Exercice 1lire

Z

A

dans la notation

Pour chacun de ces atomes neutres, lis la notation $^{A}_{Z}\mathrm{X}$ et donne le numéro atomique $Z$ , le nombre de masse $A$ , le nombre de protons $n(p^+)$ et le nombre de nucléons.

a)
$\ce{^{19}_{9}F}$
Le nombre du bas est $Z=n(p^+)$ ; celui du haut est $A$ , le nombre de nucléons.
$\ce{^{19}_{9}F}$ : $Z=9$ , $A=19$ , donc $n(p^+)=9$ protons et $19$ nucléons.
b)
$\ce{^{31}_{15}P}$
$\ce{^{31}_{15}P}$ : $Z=15$ , $A=31$ , donc $n(p^+)=15$ protons et $31$ nucléons.
c)
$\ce{^{7}_{3}Li}$
$\ce{^{7}_{3}Li}$ : $Z=3$ , $A=7$ , donc $n(p^+)=3$ protons et $7$ nucléons.

Exercice 2compter les neutrons

Le nombre de neutrons s'obtient par $n(n^0) = A - Z$ . Détermine-le pour chaque noyau.

a)
$\ce{^{14}_{7}N}$
On applique $n(n^0) = A - Z$ .
$\ce{^{14}_{7}N}$ : $n(n^0) = 14 - 7 = 7$ neutrons.
b)
$\ce{^{23}_{11}Na}$
$\ce{^{23}_{11}Na}$ : $n(n^0) = 23 - 11 = 12$ neutrons.
c)
$\ce{^{40}_{18}Ar}$
$\ce{^{40}_{18}Ar}$ : $n(n^0) = 40 - 18 = 22$ neutrons.

Exercice 3électrons d'un atome neutre

Un atome neutre possède autant d'électrons que de protons. Donne le nombre d'électrons $n(e^-)$ de chacun de ces atomes neutres.

a)
$\ce{^{12}_{6}C}$
Atome neutre $\Rightarrow n(e^-) = n(p^+) = Z$ .
$\ce{^{12}_{6}C}$ : $n(e^-) = 6$ électrons.
b)
$\ce{^{27}_{13}Al}$
$\ce{^{27}_{13}Al}$ : $n(e^-) = 13$ électrons.
c)
$\ce{^{32}_{16}S}$
$\ce{^{32}_{16}S}$ : $n(e^-) = 16$ électrons.

Exercice 4écrire la notation d'un noyau

On te donne la composition du noyau d'un atome neutre. Écris sa notation $^{A}_{Z}\mathrm{X}$ (avec le symbole fourni) et donne son nombre de nucléons.

a)
chlore ( $\mathrm{Cl}$ ) : $17$ protons et $18$ neutrons ;
$Z = n(p^+)$ (en bas) et $A = n(p^+) + n(n^0)$ (en haut) ; le nombre de nucléons est $A$ .
$Z=17$ , $A = 17+18 = 35$ : $\ce{^{35}_{17}Cl}$ , soit $35$ nucléons.
b)
sodium ( $\mathrm{Na}$ ) : $11$ protons et $12$ neutrons ;
$Z=11$ , $A = 11+12 = 23$ : $\ce{^{23}_{11}Na}$ , soit $23$ nucléons.
c)
oxygène ( $\mathrm{O}$ ) : $8$ protons et $8$ neutrons.
$Z=8$ , $A = 8+8 = 16$ : $\ce{^{16}_{8}O}$ , soit $16$ nucléons.

Exercice 5charge d'un ensemble de particules

La charge élémentaire vaut $e = 1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ : un proton porte $+e$ , un électron porte $-e$ . Calcule la charge électrique totale (en coulombs, signe compris) de :

a)
un seul proton ;
La charge totale est le nombre de particules multiplié par la charge de chacune ( $+e$ pour un proton, $-e$ pour un électron), avec $e = 1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ .
$Q = +e = +1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ .
b)
un ensemble de $4$ protons ;
$Q = 4 \times (+e) = +4 \times 1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C} = +6{,}4\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ .
c)
un ensemble de $5$ électrons.
$Q = 5 \times (-e) = -5 \times 1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C} = -8{,}0\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ .

Exercice 6composition complète d'un atome neutre

Pour chaque atome neutre, donne le nombre de protons $n(p^+)$ , de neutrons $n(n^0)$ et d'électrons $n(e^-)$ .

a)
$\ce{^{9}_{4}Be}$
Atome neutre : $n(p^+)=Z$ , $n(n^0)=A-Z$ , $n(e^-)=Z$ .
$\ce{^{9}_{4}Be}$ : $n(p^+)=4$ , $n(n^0)=9-4=5$ , $n(e^-)=4$ .
b)
$\ce{^{28}_{14}Si}$
$\ce{^{28}_{14}Si}$ : $n(p^+)=14$ , $n(n^0)=28-14=14$ , $n(e^-)=14$ .
c)
$\ce{^{40}_{20}Ca}$
$\ce{^{40}_{20}Ca}$ : $n(p^+)=20$ , $n(n^0)=40-20=20$ , $n(e^-)=20$ .

Exercice 7le noyau d'un ion : nucléons et neutrons

Former un ion ne change jamais le noyau. Pour chaque ion, donne son nombre de nucléons (le nombre de masse $A$ ) et son nombre de neutrons $n(n^0) = A - Z$ .

a)
$\ce{^{24}_{12}Mg^{2+}}$
Le nombre de masse $A$ (en haut) donne les nucléons ; $n(n^0)=A-Z$ . La charge ne touche pas le noyau.
$\ce{^{24}_{12}Mg^{2+}}$ : $24$ nucléons, $n(n^0)=24-12=12$ .
b)
$\ce{^{35}_{17}Cl^{-}}$
$\ce{^{35}_{17}Cl^{-}}$ : $35$ nucléons, $n(n^0)=35-17=18$ .
c)
$\ce{^{56}_{26}Fe^{3+}}$
$\ce{^{56}_{26}Fe^{3+}}$ : $56$ nucléons, $n(n^0)=56-26=30$ .

Exercice 8jamais d'électrons dans le noyau

Le noyau ne contient que des nucléons (protons et neutrons). Réponds par un nombre.

a)
Combien d'électrons y a-t-il dans le noyau de l'atome $\ce{^{12}_{6}C}$ ?
$\mathbf{0}$ électron : le noyau ne contient que des nucléons.
b)
Combien de nucléons y a-t-il dans ce même noyau ?
$12$ nucléons ( $6$ protons $+$ $6$ neutrons).
c)
Combien d'électrons y a-t-il dans le noyau de l'ion $\ce{^{16}_{8}O^{2-}}$ ?
$\mathbf{0}$ électron : là encore, aucun électron dans le noyau (les $10$ électrons de $\ce{O^{2-}}$ sont dans le nuage électronique).

Exercice 9électrons d'un ion simple

On donne le numéro atomique $Z$ . Détermine le nombre d'électrons $n(e^-) = Z - q$ de chaque ion.

a)
$\ce{Na^{+}}$ ( $Z = 11$ )
On applique $n(e^-)=Z-q$ .
$\ce{Na^{+}}$ : $n(e^-)=11-1=10$ .
b)
$\ce{F^{-}}$ ( $Z = 9$ )
$\ce{F^{-}}$ : $n(e^-)=9-(-1)=10$ .
c)
$\ce{Ca^{2+}}$ ( $Z = 20$ )
$\ce{Ca^{2+}}$ : $n(e^-)=20-2=18$ .

Exercice 10la relation

A = Z + n(n^0)

dans tous les sens

Cette unique relation relie le nombre de masse, le numéro atomique et le nombre de neutrons. Trouve la grandeur manquante.

a)
$Z = 17$ et $A = 37$ : combien de neutrons ?
On isole l'inconnue dans $A=Z+n(n^0)$ .
$n(n^0)=A-Z=37-17=20$ neutrons.
b)
$A = 40$ et $n(n^0) = 22$ : quel est $Z$ ?
$Z=A-n(n^0)=40-22=18$ .
c)
$Z = 15$ et $n(n^0) = 16$ : quel est $A$ ?
$A=Z+n(n^0)=15+16=31$ .

Exercice 11cation ou anion ?

Pour chaque ion, indique s'il s'agit d'un cation ou d'un anion, et donne sa charge $q$ (signe compris).

a)
$\ce{^{24}_{12}Mg^{2+}}$
Charge $>0$ : cation (électrons perdus) ; charge $<0$ : anion (électrons gagnés).
$\ce{^{24}_{12}Mg^{2+}}$ : cation, $q=+2$ .
b)
$\ce{^{16}_{8}O^{2-}}$
$\ce{^{16}_{8}O^{2-}}$ : anion, $q=-2$ .
c)
$\ce{^{27}_{13}Al^{3+}}$
$\ce{^{27}_{13}Al^{3+}}$ : cation, $q=+3$ .

Exercice 12écrire la notation à partir de

Z

A

On te donne le symbole, le numéro atomique $Z$ et le nombre de masse $A$ d'un atome neutre. Écris sa notation $^{A}_{Z}\mathrm{X}$ (le $Z$ en bas, le $A$ en haut).

a)
néon $\mathrm{Ne}$ : $Z = 10$ , $A = 20$ ;
$Z$ en bas à gauche, $A$ en haut à gauche.
$\ce{^{20}_{10}Ne}$ .
b)
potassium $\mathrm{K}$ : $Z = 19$ , $A = 39$ ;
$\ce{^{39}_{19}K}$ .
c)
hélium $\mathrm{He}$ : $Z = 2$ , $A = 4$ .
$\ce{^{4}_{2}He}$ .

Exercice 13lire un schéma de l'atome

Le schéma ci-dessous représente un atome (modèle en couches) : le noyau au centre et les électrons (points bleus) répartis sur deux couches.

Noyau : $7$ protons et $7$ neutrons.

a)
Combien d'électrons compte cet atome (compte les points) ?
On compte $2+5=7$ électrons sur les deux couches.
b)
L'atome est-il électriquement neutre ? Justifie.
Oui : le noyau contient $7$ protons et l'atome a $7$ électrons, donc $n(e^-)=n(p^+)$ : il est neutre.
c)
Quel est son nombre de masse $A$ ?
$A = n(p^+)+n(n^0) = 7+7 = 14$ nucléons.

Exercice 14un atome et son ion : le même noyau

On compare l'atome de potassium $\ce{^{39}_{19}K}$ et l'ion $\ce{^{39}_{19}K^{+}}$ .

a)
Ont-ils le même nombre de protons ?
Passer de l'atome à l'ion ne touche que les électrons ; le noyau ( $19$ protons, $20$ neutrons) est inchangé.
Oui : $19$ protons chacun (c'est toujours du potassium).
b)
Ont-ils le même nombre de neutrons ?
Oui : $n(n^0)=39-19=20$ neutrons chacun.
c)
Lequel des deux possède le moins d'électrons ?
Le cation $\ce{K^{+}}$ : il a $18$ électrons contre $19$ pour l'atome neutre.

Exercice 15remonter d'une charge au nombre de particules

La charge élémentaire vaut $e = 1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ : un électron porte $-e$ , un proton $+e$ .

a)
Une petite sphère porte la charge $-4{,}8\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ . Combien d'électrons a-t-elle en excès ?
On divise la charge totale par la charge élémentaire $e=1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ .
$N = \dfrac{4{,}8\times 10^{-19}\,\mathrm{C}}{1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}} = 3$ électrons en excès.
b)
Combien de protons faut-il rassembler pour porter la charge $+3{,}2\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ ?
$N = \dfrac{3{,}2\times 10^{-19}\,\mathrm{C}}{1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}} = 2$ protons.
c)
À combien d'électrons correspond une charge de $-1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ ?
$N = \dfrac{1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}}{1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}} = 1$ électron.

Moyen15 exercices

Exercice 1composition d'un cation

Pour chaque cation, donne le nombre de protons $n(p^+)$ , de neutrons $n(n^0)$ et d'électrons $n(e^-)$ . On rappelle $n(e^-) = Z - q$ (ici $q>0$ : le cation a perdu des électrons).

a)
$\ce{^{24}_{12}Mg^{2+}}$
Protons $=Z$ , neutrons $=A-Z$ , électrons $=Z-q$ .
$\ce{^{24}_{12}Mg^{2+}}$ : $n(p^+)=12$ , $n(n^0)=24-12=12$ , $n(e^-)=12-2=10$ .
b)
$\ce{^{23}_{11}Na^{+}}$
$\ce{^{23}_{11}Na^{+}}$ : $n(p^+)=11$ , $n(n^0)=23-11=12$ , $n(e^-)=11-1=10$ .
c)
$\ce{^{27}_{13}Al^{3+}}$
$\ce{^{27}_{13}Al^{3+}}$ : $n(p^+)=13$ , $n(n^0)=27-13=14$ , $n(e^-)=13-3=10$ .
Les trois cations ont $10$ électrons (configuration du néon), mais des noyaux différents.

Exercice 2composition d'un anion

Pour chaque anion, donne $n(p^+)$ , $n(n^0)$ et $n(e^-)$ . Un anion a gagné des électrons : $n(e^-) = Z - q$ avec $q<0$ revient à ajouter $|q|$ électrons.

a)
$\ce{^{35}_{17}Cl^{-}}$
Protons $=Z$ , neutrons $=A-Z$ , électrons $=Z-q$ (avec $q<0$ , on ajoute $|q|$ électrons).
$\ce{^{35}_{17}Cl^{-}}$ : $n(p^+)=17$ , $n(n^0)=35-17=18$ , $n(e^-)=17-(-1)=18$ .
b)
$\ce{^{16}_{8}O^{2-}}$
$\ce{^{16}_{8}O^{2-}}$ : $n(p^+)=8$ , $n(n^0)=16-8=8$ , $n(e^-)=8-(-2)=10$ .
c)
$\ce{^{32}_{16}S^{2-}}$
$\ce{^{32}_{16}S^{2-}}$ : $n(p^+)=16$ , $n(n^0)=32-16=16$ , $n(e^-)=16-(-2)=18$ .

Exercice 3le noyau ne bouge pas

Réponds brièvement, en justifiant.

a)
Combien y a-t-il d'électrons dans le noyau de l'ion $\ce{^{45}_{21}Sc^{3+}}$ ?
$0$ électron. Le noyau ne contient que des nucléons (protons et neutrons) : aucun électron ne s'y trouve jamais. Les $18$ électrons de $\ce{Sc^{3+}}$ sont dans le nuage électronique.
b)
Entre l'atome $\ce{^{40}_{20}Ca}$ et l'ion $\ce{^{40}_{20}Ca^{2+}}$ , laquelle des trois grandeurs $n(p^+)$ , $n(n^0)$ , $n(e^-)$ change ? Lesquelles restent identiques ?
Seul $n(e^-)$ change ( $20 \to 18$ ). Le noyau étant intact, $n(p^+)=20$ et $n(n^0)=20$ restent identiques.
c)
L'atome $\ce{^{40}_{20}Ca}$ et l'ion $\ce{^{40}_{20}Ca^{2+}}$ ont-ils le même nombre de nucléons ?
Oui : même noyau $\Rightarrow$ même nombre de nucléons, $A=40$ pour les deux.

Exercice 4retrouver la charge d'un ion

On te donne le nombre de protons, d'électrons et le nombre de masse $A$ d'un ion. Détermine sa charge $q = Z - n(e^-)$ , puis écris sa notation complète $^{A}_{Z}\mathrm{X}^{q}$ (symbole fourni).

a)
magnésium ( $\mathrm{Mg}$ ) : $12$ protons, $10$ électrons, $A = 24$ ;
On calcule $q = Z - n(e^-)$ ( $q>0$ : cation, $q<0$ : anion).
$q = 12 - 10 = +2$ : cation $\ce{^{24}_{12}Mg^{2+}}$ .
b)
oxygène ( $\mathrm{O}$ ) : $8$ protons, $10$ électrons, $A = 16$ ;
$q = 8 - 10 = -2$ : anion $\ce{^{16}_{8}O^{2-}}$ .
c)
fer ( $\mathrm{Fe}$ ) : $26$ protons, $24$ électrons, $A = 56$ .
$q = 26 - 24 = +2$ : cation $\ce{^{56}_{26}Fe^{2+}}$ .

Exercice 5atome contre ion : compter et comparer

Pour chaque couple atome/ion, donne $\big(n(p^+),\,n(n^0),\,n(e^-)\big)$ des deux espèces, puis indique en une phrase ce qui les distingue.

a)
$\ce{^{23}_{11}Na}$ et $\ce{^{23}_{11}Na^{+}}$ ;
Le noyau est le même pour l'atome et son ion ; seul le nombre d'électrons diffère.
$\ce{^{23}_{11}Na}$ : $(11,\,12,\,11)$ ; $\ce{^{23}_{11}Na^{+}}$ : $(11,\,12,\,10)$ . Le cation a un électron de moins ; protons et neutrons sont identiques.
b)
$\ce{^{32}_{16}S}$ et $\ce{^{32}_{16}S^{2-}}$ .
$\ce{^{32}_{16}S}$ : $(16,\,16,\,16)$ ; $\ce{^{32}_{16}S^{2-}}$ : $(16,\,16,\,18)$ . L'anion a deux électrons de plus ; protons et neutrons sont identiques.

Exercice 6compléter un tableau de composition

Recopie et complète le tableau ci-dessous (atomes neutres et ions). L'élément se retrouve grâce à $Z$ : $Z=8:\mathrm{O}$ , $Z=11:\mathrm{Na}$ , $Z=13:\mathrm{Al}$ , $Z=16:\mathrm{S}$ .

Espèce	$Z$	$A$	$n(p^+)$	$n(n^0)$	$n(e^-)$	$q$
a) $\ce{^{23}_{11}Na}$	?	?	?	?	?	?
b) ?	?	$27$	$13$	?	$10$	?
c) $\ce{^{32}_{16}S^{2-}}$	?	?	?	?	?	?
d) ?	$8$	?	?	$8$	$10$	?

$Z=n(p^+)$ , $A=Z+n(n^0)$ , $n(e^-)=Z-q$ (donc $q=Z-n(e^-)$ ) ; l'élément se lit sur $Z$ .

$\ce{^{23}_{11}Na}$ : $Z=11$ , $A=23$ , $n(p^+)=11$ , $n(n^0)=12$ , $n(e^-)=11$ , $q=0$ .
$Z=13\Rightarrow$ aluminium ; $n(n^0)=A-Z=27-13=14$ ; $q=13-10=+3$ : $\ce{^{27}_{13}Al^{3+}}$ .
$\ce{^{32}_{16}S^{2-}}$ : $Z=16$ , $A=32$ , $n(p^+)=16$ , $n(n^0)=16$ , $n(e^-)=18$ , $q=-2$ .
$Z=8\Rightarrow$ oxygène ; $A=Z+n(n^0)=8+8=16$ ; $n(p^+)=8$ ; $q=8-10=-2$ : $\ce{^{16}_{8}O^{2-}}$ .

Exercice 7espèces isoélectroniques

Deux espèces sont dites isoélectroniques lorsqu'elles ont le même nombre d'électrons. Données : $Z(\mathrm{O})=8$ , $Z(\mathrm{F})=9$ , $Z(\mathrm{Na})=11$ , $Z(\mathrm{Al})=13$ , $Z(\mathrm{Cl})=17$ . Détermine le nombre d'électrons de chaque ion, puis indique lesquels sont isoélectroniques du néon ( $10$ électrons).

a)
$\ce{Na^{+}}$
On calcule $n(e^-)=Z-q$ pour chacun.
$\ce{Na^{+}}$ : $11-1=10$ électrons.
b)
$\ce{F^{-}}$
$\ce{F^{-}}$ : $9-(-1)=10$ électrons.
c)
$\ce{Al^{3+}}$
$\ce{Al^{3+}}$ : $13-3=10$ électrons.
d)
$\ce{O^{2-}}$
$\ce{O^{2-}}$ : $8-(-2)=10$ électrons.
e)
$\ce{Cl^{-}}$
$\ce{Cl^{-}}$ : $17-(-1)=18$ électrons.
Les ions a), b), c) et d) ont $10$ électrons : ils sont isoélectroniques du néon. L'intrus est $\ce{Cl^{-}}$ (e), avec $18$ électrons.

Exercice 8écrire la notation complète d'un ion

On donne, pour chaque ion, ses nombres de protons, de neutrons et d'électrons. Calcule $Z$ , $A=n(p^+)+n(n^0)$ et la charge $q=n(p^+)-n(e^-)$ , puis écris sa notation $^{A}_{Z}\mathrm{X}^{q}$ . Données : $Z=13:\mathrm{Al}$ , $Z=16:\mathrm{S}$ , $Z=20:\mathrm{Ca}$ .

a)
$16$ protons, $16$ neutrons, $18$ électrons ;
$Z=n(p^+)$ , $A=n(p^+)+n(n^0)$ , $q=n(p^+)-n(e^-)$ .
$Z=16$ (soufre), $A=16+16=32$ , $q=16-18=-2$ : $\ce{^{32}_{16}S^{2-}}$ .
b)
$13$ protons, $14$ neutrons, $10$ électrons ;
$Z=13$ (aluminium), $A=13+14=27$ , $q=13-10=+3$ : $\ce{^{27}_{13}Al^{3+}}$ .
c)
$20$ protons, $20$ neutrons, $18$ électrons.
$Z=20$ (calcium), $A=20+20=40$ , $q=20-18=+2$ : $\ce{^{40}_{20}Ca^{2+}}$ .

Exercice 9les deux ions du fer

Le fer $\ce{^{56}_{26}Fe}$ forme deux cations courants : $\ce{Fe^{2+}}$ et $\ce{Fe^{3+}}$ .

a)
Donne la composition $\big(n(p^+),\,n(n^0),\,n(e^-)\big)$ de l'ion $\ce{Fe^{2+}}$ .
Le noyau du fer ne change pas : $n(p^+)=26$ et $n(n^0)=56-26=30$ dans les deux cas ; seul $n(e^-)=Z-q$ varie.
$\ce{Fe^{2+}}$ : $\big(26,\ 30,\ 26-2=24\big)$ .
b)
Donne la composition de l'ion $\ce{Fe^{3+}}$ .
$\ce{Fe^{3+}}$ : $\big(26,\ 30,\ 26-3=23\big)$ .
c)
Par quoi ces deux ions diffèrent-ils ? Ont-ils le même noyau ?
Ils ne diffèrent que par un électron ( $\ce{Fe^{3+}}$ en a un de moins). Ils ont le même noyau ( $26$ protons, $30$ neutrons).

Exercice 10charge nette d'une espèce

La charge nette d'une espèce vaut $Q = \big(n(p^+)-n(e^-)\big)\times e$ , avec $e=1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ . Calcule-la (signe compris).

a)
l'ion $\ce{Mg^{2+}}$ : $12$ protons, $10$ électrons ;
$Q=\big(n(p^+)-n(e^-)\big)\times e$ , avec $e=1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ .
$\ce{Mg^{2+}}$ : $(12-10)=+2$ , donc $Q=+2\times1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}=+3{,}2\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ .
b)
l'ion $\ce{O^{2-}}$ : $8$ protons, $10$ électrons ;
$\ce{O^{2-}}$ : $(8-10)=-2$ , donc $Q=-3{,}2\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ .
c)
l'atome de néon : $10$ protons, $10$ électrons.
Néon : $(10-10)=0$ , donc $Q=0$ : l'atome est neutre.

Exercice 11lire et comparer plusieurs espèces

On considère : (1) $\ce{^{40}_{20}Ca}$ , (2) $\ce{^{37}_{17}Cl^{-}}$ , (3) $\ce{^{40}_{18}Ar}$ , (4) $\ce{^{39}_{19}K^{+}}$ . Après avoir déterminé leur composition, réponds :

a)
laquelle possède le plus de protons ?
Compositions $\big(n(p^+),\,n(n^0),\,n(e^-)\big)$ : (1) $\ce{Ca}$ : $(20,20,20)$ ; (2) $\ce{Cl^{-}}$ : $(17,20,18)$ ; (3) $\ce{Ar}$ : $(18,22,18)$ ; (4) $\ce{K^{+}}$ : $(19,20,18)$ .
Le plus de protons : $\ce{^{40}_{20}Ca}$ ( $20$ protons).
b)
laquelle possède le plus de neutrons ?
Le plus de neutrons : $\ce{^{40}_{18}Ar}$ ( $22$ neutrons).
c)
laquelle possède le plus d'électrons ?
Le plus d'électrons : $\ce{^{40}_{20}Ca}$ ( $20$ électrons).

Exercice 12protons et électrons d'un ion polyatomique

Un ion polyatomique contient plusieurs noyaux ; sa charge traduit un excès ou un défaut global d'électrons ( $n(e^-) = \sum Z - q$ ). Données : $Z(\mathrm{H})=1$ , $Z(\mathrm{N})=7$ , $Z(\mathrm{O})=8$ .

a)
Combien de protons et d'électrons compte l'ion hydroxyde $\ce{HO^{-}}$ ?
On additionne les $Z$ pour les protons, puis $n(e^-)=\sum Z - q$ .
$\ce{HO^{-}}$ : protons $=1+8=9$ ; électrons $=9-(-1)=10$ .
b)
Combien de protons et d'électrons compte l'ion ammonium $\ce{NH4^{+}}$ ?
$\ce{NH4^{+}}$ : protons $=7+4\times1=11$ ; électrons $=11-(+1)=10$ .
Les deux ions ont $10$ électrons.

Exercice 13même charge, noyaux différents

Les ions $\ce{^{32}_{16}S^{2-}}$ et $\ce{^{16}_{8}O^{2-}}$ portent tous deux la charge $-2$ .

a)
Donne la composition $\big(n(p^+),\,n(n^0),\,n(e^-)\big)$ de $\ce{^{32}_{16}S^{2-}}$ .
Le noyau donne $n(p^+)=Z$ et $n(n^0)=A-Z$ ; la charge $-2$ ajoute $2$ électrons.
$\ce{^{32}_{16}S^{2-}}$ : $(16,\ 16,\ 18)$ .
b)
Donne la composition de $\ce{^{16}_{8}O^{2-}}$ .
$\ce{^{16}_{8}O^{2-}}$ : $(8,\ 8,\ 10)$ .
c)
De même charge, ces deux ions ont-ils le même nombre de protons, de neutrons, d'électrons ?
Non : même charge ne signifie pas même composition. Ils diffèrent par le nombre de protons ( $16$ contre $8$ ), de neutrons ( $16$ contre $8$ ) et d'électrons ( $18$ contre $10$ ) ; seul l'écart $n(e^-)-n(p^+)=+2$ leur est commun.

Exercice 14traduire une phrase en nombres

Données : $Z=8:\mathrm{O}$ , $Z=13:\mathrm{Al}$ , $Z=16:\mathrm{S}$ .

a)
Un atome neutre possède autant de neutrons que de protons et $Z=16$ . Donne $A$ et $n(e^-)$ .
« autant de neutrons que de protons » $\Rightarrow n(n^0)=Z=16$ , donc $A=Z+n(n^0)=32$ et $n(e^-)=16$ (soufre $\ce{^{32}_{16}S}$ ).
b)
Un noyau compte $27$ nucléons dont $14$ neutrons. Donne $Z$ , l'élément et $n(e^-)$ (atome neutre).
$Z=A-n(n^0)=27-14=13\Rightarrow$ aluminium ; atome neutre $\Rightarrow n(e^-)=13$ .
c)
Un atome neutre a un nombre de masse double de son numéro atomique ( $A=2Z$ ) et $8$ protons. Donne $A$ et $n(n^0)$ .
$A=2Z=2\times8=16$ , donc $n(n^0)=A-Z=16-8=8$ (oxygène $\ce{^{16}_{8}O}$ ).

Exercice 15espèce mystère

On utilise $n(e^-)=Z-q$ , soit $Z = n(e^-)+q$ . Données : $Z=8:\mathrm{O}$ , $Z=17:\mathrm{Cl}$ , $Z=19:\mathrm{K}$ .

a)
Une espèce a $18$ électrons, $20$ neutrons et porte la charge $+1$ . Trouve $Z$ , l'élément, $A$ , et écris sa notation complète.
On utilise $Z=n(e^-)+q$ , puis $A=Z+n(n^0)$ .
$Z=18+1=19\Rightarrow$ potassium ; $A=19+20=39$ : $\ce{^{39}_{19}K^{+}}$ .
b)
Une espèce a $10$ électrons, $8$ neutrons et porte la charge $-2$ . Même question.
$Z=10+(-2)=8\Rightarrow$ oxygène ; $A=8+8=16$ : $\ce{^{16}_{8}O^{2-}}$ .
c)
Une espèce a $18$ électrons, $18$ neutrons et porte la charge $-1$ . Même question.
$Z=18+(-1)=17\Rightarrow$ chlore ; $A=17+18=35$ : $\ce{^{35}_{17}Cl^{-}}$ .

Difficile15 exercices

Exercice 1identifier un ion par sa composition

Données : $Z(\mathrm{Cr})=24$ , $Z(\mathrm{Fe})=26$ , $Z(\mathrm{Ni})=28$ , $Z(\mathrm{Zn})=30$ .

Parmi les quatre cations ci-dessous, un seul possède exactement $30$ neutrons et $24$ électrons. Détermine la composition $\big(n(p^+),n(n^0),n(e^-)\big)$ de chacun, puis désigne le bon.

a)
$\ce{^{52}_{24}Cr^{2+}}$
On calcule $\big(n(p^+)=Z,\ n(n^0)=A-Z,\ n(e^-)=Z-q\big)$ pour chacun.
$\ce{^{52}_{24}Cr^{2+}}$ : $(24,\ 28,\ 22)$ .
b)
$\ce{^{56}_{26}Fe^{2+}}$
$\ce{^{56}_{26}Fe^{2+}}$ : $(26,\ 30,\ 24)$ . $30$ neutrons et $24$ électrons : c'est lui.
c)
$\ce{^{58}_{28}Ni^{2+}}$
$\ce{^{58}_{28}Ni^{2+}}$ : $(28,\ 30,\ 26)$ .
d)
$\ce{^{64}_{30}Zn^{2+}}$
$\ce{^{64}_{30}Zn^{2+}}$ : $(30,\ 34,\ 28)$ .
Seul $\ce{^{56}_{26}Fe^{2+}}$ vérifie les deux conditions ( $30$ neutrons et $24$ électrons).

Exercice 2comparer neutrons et électrons

Données : $Z(\mathrm{N})=7$ , $Z(\mathrm{Mg})=12$ , $Z(\mathrm{Cl})=17$ , $Z(\mathrm{K})=19$ .

Pour chaque espèce, donne le nombre de neutrons et le nombre d'électrons, puis réponds : pour laquelle le nombre d'électrons est-il égal au nombre de neutrons ?

a)
$\ce{^{14}_{7}N}$
On compare $n(n^0)=A-Z$ et $n(e^-)=Z-q$ .
$\ce{^{14}_{7}N}$ : $n(n^0)=14-7=7$ et $n(e^-)=7$ . Égaux ( $7=7$ ) : c'est cette espèce.
b)
$\ce{^{24}_{12}Mg^{2+}}$
$\ce{^{24}_{12}Mg^{2+}}$ : $n(n^0)=12$ , $n(e^-)=10$ . Différents.
c)
$\ce{^{37}_{17}Cl^{-}}$
$\ce{^{37}_{17}Cl^{-}}$ : $n(n^0)=20$ , $n(e^-)=18$ . Différents.
d)
$\ce{^{39}_{19}K^{+}}$
$\ce{^{39}_{19}K^{+}}$ : $n(n^0)=20$ , $n(e^-)=18$ . Différents.
C'est l'atome neutre léger $\ce{^{14}_{7}N}$ qui a autant d'électrons que de neutrons (pour un atome léger neutre, $A \approx 2Z$ , donc $n^0 \approx Z = n(e^-)$ ).

Exercice 3charge d'un grand nombre de particules

On donne la charge élémentaire $e = 1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ . Travaille avec les puissances de dix.

a)
Quelle est la charge d'un ensemble de $2 \times 10^{13}$ protons ?
La charge totale est $Q = N \times (\text{charge d'une particule})$ .
$Q = 2\times10^{13} \times (+1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}) = +3{,}2\times10^{\,13-19} = +3{,}2\times 10^{-6}\,\mathrm{C}$ .
b)
Une gouttelette a capté $5 \times 10^{10}$ électrons en excès. Quelle est sa charge ?
Les électrons portent $-e$ : $Q = 5\times10^{10} \times (-1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}) = -8{,}0\times10^{\,10-19} = -8{,}0\times 10^{-9}\,\mathrm{C}$ .
c)
Combien de protons faut-il rassembler pour porter une charge totale de $+1{,}6\times 10^{-7}\,\mathrm{C}$ ?
$N = \dfrac{Q}{e} = \dfrac{1{,}6\times 10^{-7}\,\mathrm{C}}{1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}} = 1 \times 10^{\,-7-(-19)} = 10^{12}$ protons.

Exercice 4mise en situation : le chlorure de calcium

Le chlorure de calcium $\ce{CaCl2}$ est un solide ionique formé d'ions calcium et chlorure. On considère les isotopes $\ce{^{40}_{20}Ca}$ et $\ce{^{35}_{17}Cl}$ .

a)
Donne la composition $\big(n(p^+),n(n^0),n(e^-)\big)$ de l'ion calcium $\ce{Ca^{2+}}$ .
Le noyau ne change pas en formant un ion : $n(p^+)=Z$ et $n(n^0)=A-Z$ ; seul $n(e^-)=Z-q$ varie.
$\ce{Ca^{2+}}$ (de $\ce{^{40}_{20}Ca}$ ) : $n(p^+)=20$ , $n(n^0)=40-20=20$ , $n(e^-)=20-2=18$ .
b)
Donne la composition de l'ion chlorure $\ce{Cl^{-}}$ .
$\ce{Cl^{-}}$ (de $\ce{^{35}_{17}Cl}$ ) : $n(p^+)=17$ , $n(n^0)=35-17=18$ , $n(e^-)=17+1=18$ .
c)
Dans un motif $\ce{CaCl2}$ (un $\ce{Ca^{2+}}$ et deux $\ce{Cl^{-}}$ ), compte le nombre total de protons et le nombre total d'électrons. Vérifie que le motif est électriquement neutre.
Total protons : $20 + 2\times17 = 54$ . Total électrons : $18 + 2\times18 = 54$ . Comme $54 = 54$ , le motif est neutre : la charge $+2$ du $\ce{Ca^{2+}}$ compense exactement les deux charges $-1$ des $\ce{Cl^{-}}$ ( $+2 + 2\times(-1) = 0$ ).

Exercice 5vrai ou faux — synthèse

Données : $Z(\mathrm{Ar})=18$ , $Z(\mathrm{K})=19$ , $Z(\mathrm{Ca})=20$ .

Pour chaque proposition, indique si elle est vraie ou fausse, en justifiant d'une phrase.

a)
Le nombre de masse $A$ est la somme du nombre de protons et du nombre de neutrons du noyau.
VRAI : par définition $A = n(p^+) + n(n^0)$ , le nombre de nucléons.
b)
En passant de l'atome $\ce{^{40}_{20}Ca}$ à l'ion $\ce{Ca^{2+}}$ , le nombre de neutrons diminue.
FAUX : former l'ion ne touche que les électrons. Le noyau est intact, donc $\ce{Ca}$ et $\ce{Ca^{2+}}$ ont le même nombre de neutrons ( $20$ ).
c)
L'ion $\ce{^{40}_{20}Ca^{2+}}$ possède le même nombre d'électrons que l'atome $\ce{^{40}_{18}Ar}$ .
VRAI : $\ce{Ca^{2+}}$ a $n(e^-)=20-2=18$ ; $\ce{Ar}$ neutre a $n(e^-)=18$ . Ils sont isoélectroniques ( $18$ électrons chacun).
d)
Dans le noyau de l'ion $\ce{^{39}_{19}K^{+}}$ , il y a $18$ électrons.
FAUX : le noyau ne contient jamais d'électrons. Il y a $0$ électron dans le noyau (les $18$ électrons de $\ce{K^{+}}$ sont dans le nuage électronique).

Exercice 6reconstituer un ion à partir de sa composition

Données : $Z(\mathrm{Br})=35$ , $Z(\mathrm{Kr})=36$ .

Une espèce monoatomique possède $79$ nucléons, $44$ neutrons et $36$ électrons.

a)
Détermine son numéro atomique $Z$ et l'élément.
On remonte du triplet à la notation : $Z=A-n(n^0)$ , puis $q=Z-n(e^-)$ .
$Z=A-n(n^0)=79-44=35$ : c'est le brome ( $\mathrm{Br}$ ).
b)
Est-ce un atome neutre ou un ion ? Détermine sa charge $q$ .
$q=Z-n(e^-)=35-36=-1$ : l'espèce a gagné un électron, c'est un anion.
c)
Écris sa notation complète $^{A}_{Z}\mathrm{X}^{q}$ .
$\ce{^{79}_{35}Br^{-}}$ .
d)
Comparée à l'atome de krypton $\ce{^{84}_{36}Kr}$ , cette espèce a-t-elle le même nombre d'électrons ? le même nombre de neutrons ?
Électrons : $\ce{Br^{-}}$ en a $36$ , $\ce{Kr}$ aussi $\Rightarrow$ même nombre (isoélectroniques). Neutrons : $\ce{Br^{-}}$ en a $44$ , $\ce{Kr}$ en a $84-36=48$ $\Rightarrow$ différents (les noyaux ne sont pas identiques : $35$ protons contre $36$ ).

Exercice 7un solide ionique : l'alumine

\ce{Al2O3}

L'alumine $\ce{Al2O3}$ est formée d'ions aluminium $\ce{Al^{3+}}$ et oxyde $\ce{O^{2-}}$ . Données : $\ce{^{27}_{13}Al}$ et $\ce{^{16}_{8}O}$ .

a)
Donne la composition $\big(n(p^+),\,n(n^0),\,n(e^-)\big)$ des ions $\ce{Al^{3+}}$ et $\ce{O^{2-}}$ .
Le noyau ne bouge pas ; seule la charge fixe $n(e^-)=Z-q$ .
$\ce{Al^{3+}}$ : $\big(13,\ 27-13=14,\ 13-3=10\big)$ . $\ce{O^{2-}}$ : $\big(8,\ 8,\ 8-(-2)=10\big)$ .
b)
Dans un motif $\ce{Al2O3}$ (deux $\ce{Al^{3+}}$ et trois $\ce{O^{2-}}$ ), calcule le nombre total de protons, d'électrons et de nucléons.
Protons : $2\times13+3\times8=26+24=50$ . Électrons : $2\times10+3\times10=50$ . Nucléons : $2\times27+3\times16=54+48=102$ .
c)
Vérifie de deux façons — par les électrons, puis par les charges des ions — que le motif est électriquement neutre.
Par les électrons : $50$ électrons pour $50$ protons $\Rightarrow$ charge nulle. Par les charges des ions : $2\times(+3)+3\times(-2)=+6-6=0$ . Le motif est bien neutre.

Exercice 8lire la composition sur un schéma

Le schéma représente une espèce chimique : son noyau (protons + et neutrons gris) et son nuage électronique (les points bleus sont les électrons). Données : $Z(\mathrm{He})=2$ , $Z(\mathrm{Li})=3$ .

a)
Compte, sur le schéma, le nombre de protons et de neutrons du noyau.
On lit directement le noyau et on compte les électrons du nuage.
$3$ protons (billes +) et $4$ neutrons (billes grises).
b)
Déduis-en le nombre de masse $A$ et l'élément.
$A=n(p^+)+n(n^0)=3+4=7$ ; $Z=3\Rightarrow$ lithium, noyau $\ce{^{7}_{3}Li}$ .
c)
Compte les électrons : l'espèce est-elle un atome neutre ou un ion ? Donne sa charge et sa notation complète.
$2$ électrons. Comme $n(e^-)=2<n(p^+)=3$ , l'espèce a perdu $1$ électron : c'est le cation $\ce{^{7}_{3}Li^{+}}$ (charge $+1$ ).
d)
De quel atome neutre cette espèce est-elle isoélectronique ?
Avec $2$ électrons, elle est isoélectronique de l'hélium ( $\ce{He}$ , $2$ électrons).

Exercice 9deux ions isoélectroniques

Deux ions monoatomiques $X$ et $Y$ ont le même nombre d'électrons, égal à $18$ . Données : $Z(\mathrm{S})=16$ , $Z(\mathrm{Ca})=20$ .

a)
$X$ est un anion de charge $-2$ dont le noyau contient $16$ neutrons. Détermine $Z(X)$ , $A(X)$ et écris sa notation.
De $n(e^-)=Z-q$ on tire $Z=n(e^-)+q$ ; puis $A=Z+n(n^0)$ .
$Z(X)=18+(-2)=16\Rightarrow$ soufre ; $A(X)=16+16=32$ : $\ce{^{32}_{16}S^{2-}}$ .
b)
$Y$ est un cation de charge $+2$ possédant $20$ neutrons. Détermine $Z(Y)$ , $A(Y)$ et écris sa notation.
$Z(Y)=18+(+2)=20\Rightarrow$ calcium ; $A(Y)=20+20=40$ : $\ce{^{40}_{20}Ca^{2+}}$ .
c)
Ces deux ions ont le même nombre d'électrons : ont-ils pour autant le même noyau ? Quel est l'écart entre leurs nombres de protons ?
Non : mêmes $18$ électrons, mais noyaux différents. L'écart de protons vaut $20-16=4$ (« isoélectroniques » n'implique pas « identiques »).

Exercice 10la charge est quantifiée

Toute charge électrique est un multiple entier de la charge élémentaire $e=1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ (on ne peut pas isoler une fraction d'électron).

a)
Une gouttelette porte la charge $Q=-8{,}0\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ . Combien d'électrons a-t-elle en excès ?
On divise par $e=1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ ; le résultat doit être un entier.
$N=\dfrac{8{,}0\times 10^{-19}\,\mathrm{C}}{1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}}=5$ électrons en excès.
b)
Une charge de $-5{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ est-elle possible pour un objet ayant capté des électrons ? Justifie.
$\dfrac{5{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}}{1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}}=3{,}5$ : ce n'est pas un entier. Une telle charge est impossible (il faudrait $3{,}5$ électrons) : la charge est quantifiée.
c)
Quelle est la plus petite charge négative non nulle qu'un objet puisse porter ?
La plus petite charge négative non nulle correspond à un seul électron : $-e=-1{,}6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ .

Exercice 11trouver et corriger l'erreur

Chaque affirmation d'un étudiant contient une erreur. Repère-la et donne la composition correcte.

a)
« L'ion $\ce{^{35}_{17}Cl^{-}}$ possède $17$ protons, $18$ neutrons et $17$ électrons ; il est donc neutre. »
Erreur sur les électrons : un anion a gagné $1$ électron, donc $n(e^-)=17+1=18$ (pas $17$ ). Il porte la charge $-1$ , il n'est pas neutre. Composition correcte : $(17,\ 18,\ 18)$ .
b)
« L'atome $\ce{^{40}_{20}Ca}$ possède $20$ protons, $40$ neutrons et $20$ électrons. »
Erreur sur les neutrons : $n(n^0)=A-Z=40-20=20$ (pas $40$ ). Composition correcte : $(20,\ 20,\ 20)$ .
c)
« Dans le noyau de l'ion $\ce{^{16}_{8}O^{2-}}$ , il y a $8$ protons, $8$ neutrons et $10$ électrons. »
Erreur de principe : le noyau ne contient jamais d'électrons. Il renferme seulement $8$ protons et $8$ neutrons ; les $10$ électrons sont dans le nuage électronique, autour du noyau.

Exercice 12de la composition à la masse de l'atome

On prend $m(p^+)\approx m(n^0)\approx1{,}7\times 10^{-27}\,\mathrm{kilogram}$ et $m(e^-)\approx9{,}1\times 10^{-31}\,\mathrm{kilogram}$ . On étudie le fer $\ce{^{56}_{26}Fe}$ .

a)
Combien de nucléons compte cet atome ?
La masse est portée par les nucléons ; l'électron est $\sim2000$ fois plus léger.
$56$ nucléons ( $26$ protons $+$ $30$ neutrons).
b)
En négligeant la masse des électrons, estime la masse de l'atome de fer.
$m\approx 56\times1{,}7\times 10^{-27}\,\mathrm{kilogram}=9{,}5\times 10^{-26}\,\mathrm{kilogram}$ (environ).
c)
L'ion $\ce{Fe^{3+}}$ a perdu $3$ électrons. Sa masse est-elle sensiblement différente de celle de l'atome ? Justifie par un ordre de grandeur.
Les $3$ électrons perdus pèsent $\approx 3\times9{,}1\times 10^{-31}\,\mathrm{kilogram}\approx2{,}7\times 10^{-30}\,\mathrm{kilogram}$ , soit environ $3\times10^{-5}$ fois la masse de l'atome. La masse de $\ce{Fe^{3+}}$ est donc quasiment identique à celle de l'atome : la variation est négligeable.

Exercice 13un petit système : retrouver l'atome

Données : $Z(\mathrm{Ar})=18$ .

Un atome neutre possède $40$ nucléons. Son noyau contient $4$ neutrons de plus que de protons.

a)
En notant $Z$ le nombre de protons, écris les deux relations traduisant l'énoncé.
On traduit l'énoncé en deux équations à l'inconnue $Z$ .
$A=Z+n(n^0)=40$ et $n(n^0)=Z+4$ .
b)
Résous le système pour trouver $Z$ et le nombre de neutrons.
En substituant : $Z+(Z+4)=40\Rightarrow 2Z=36\Rightarrow Z=18$ , d'où $n(n^0)=22$ .
c)
Identifie l'élément et donne la composition complète $\big(n(p^+),\,n(n^0),\,n(e^-)\big)$ .
$Z=18\Rightarrow$ argon ; atome neutre $\Rightarrow n(e^-)=18$ . Composition : $(18,\ 22,\ 18)$ , soit $\ce{^{40}_{18}Ar}$ .

Exercice 14deux ions polyatomiques isoélectroniques

Données : $Z(\mathrm{O})=8$ , $Z(\mathrm{P})=15$ , $Z(\mathrm{S})=16$ .

a)
Combien de protons et d'électrons compte l'ion sulfate $\ce{SO4^{2-}}$ ?
Protons $=\sum Z$ ; électrons $=\sum Z - q$ .
$\ce{SO4^{2-}}$ : protons $=16+4\times8=48$ ; électrons $=48-(-2)=50$ .
b)
Combien de protons et d'électrons compte l'ion phosphate $\ce{PO4^{3-}}$ ?
$\ce{PO4^{3-}}$ : protons $=15+4\times8=47$ ; électrons $=47-(-3)=50$ .
c)
Compare leurs nombres d'électrons. Que remarque-t-on, alors que leurs noyaux diffèrent ?
Les deux ions ont $50$ électrons : ils sont isoélectroniques. Pourtant leurs noyaux diffèrent ( $48$ protons contre $47$ ) : c'est l'ajustement de charge ( $-2$ contre $-3$ ) qui rétablit le même compte d'électrons.

Exercice 15enquête : identifier une espèce à partir d'indices

Données : $Z(\mathrm{Ar})=18$ ; l'élément de numéro atomique $16$ est le soufre $\mathrm{S}$ .

Une espèce monoatomique vérifie les trois indices suivants :

elle a le même nombre d'électrons que l'atome d'argon ;
son noyau contient autant de neutrons que de protons ;
c'est un anion de charge $-2$ .

À l'aide des indices (i) et (iii), détermine son numéro atomique $Z$ et l'élément.
À l'aide de l'indice (ii), détermine son nombre de neutrons et son nombre de masse $A$ .
Écris sa notation complète.
Combien de nucléons possède-t-elle ? Combien d'électrons aurait l'atome neutre correspondant ?

On exploite les indices l'un après l'autre.

(i) $\Rightarrow n(e^-)=18$ (comme l'argon) ; (iii) $\Rightarrow q=-2$ . Donc $Z=n(e^-)+q=18+(-2)=16$ : c'est le soufre.
(ii) $\Rightarrow n(n^0)=Z=16$ , donc $A=Z+n(n^0)=32$ .
$\ce{^{32}_{16}S^{2-}}$ .
$32$ nucléons ; l'atome neutre $\ce{^{32}_{16}S}$ aurait $16$ électrons.

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