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cohésion d'un noyau d'hélium 4He
Bonjour, je suis une élève de première S, et je bloque sur un exercice de Chimie... Celui ci concerne le chapitre Cohésion de la matière.
Pouvez vous m'aider ?
merci d'avance !
Données :
numéro atomique de l'hélium est Z=2 et le nombre de nucléon est de 4.
G la constante de gravitation universelle de valeur 6,67.10^-11 uSI.
l'ordre de grandeur de la taille du noyau d'un atome est de 1.10^-15 m.
Exercice :
Rédiger un raisonnement bien organisé et argumenté afin de montrer que la cohésion d'un noyau d'hélium 4He ne peut pas s'expliquer par l'ensemble des interactions éléctrostatiques et gravitationnelles existant dans ce noyau.
1) Quelle est la composition du noyau de cet atome ?
Cette atome possède 4 nucléons, 2 protons et donc 2 neutrons.
2) Entre quelles particules du noyau peut exister une interaction électrostatique ? est-elle attractive ou répulsive ?
Je bloque pour cette question car je ne comprends pas comment peut-on déterminer entre quelles particules il peut exister une interaction...
3) Entre quelles particules du noyau peut exister une interaction gravitationnelle ? Est-elle réactive ou répulsive ?
Meme problème... Mais je sais que cette interaction est toujours attractive car les corps portent des charges de signes opposés. Du coup je pense que l'interaction a lieu entre les éléctrons et les nucléons.
4) en considérant une distance d=1,0.10^-15 entre deux particules en interaction, calculer les forces électrostatiques Fe (entre 2 protons) et gravitationnelle Fg (entre 2 nucléons)
Je suppose que pour cette question il faut appliquer les formules... mais il y a marqué Fg entre 2 nucléons, donc cela veut dire que cette interaction n'est pas attractive ?
merci d'avance à ceux qui pourront m'expliquer et m'aider...
Bonjour Blondiidaa.
2) Entre quelles particules du noyau peut exister une interaction électrostatique ? est-elle attractive ou répulsive ?
Je bloque pour cette question car je ne comprends pas comment peut-on déterminer entre quelles particules il peut exister une interaction..
Quelles différence électrique existe entre les protons et les neutrons ?
3) Entre quelles particules du noyau peut exister une interaction gravitationnelle ? Est-elle réactive ou répulsive ?
Meme problème... Mais je sais que cette interaction est toujours attractive car les corps portent des charges de signes opposés. Du coup je pense que l'interaction a lieu entre les éléctrons et les nucléons.
-l'interaction gravitationnelle ne met pas en jeu les charges électriques.
-il n'y a pas d'électron dans le noyau
Commencez par rectifier cela, on verra pour la suite un peu plus tard.
A vous.
A quelle condition des particules sont-elles soumises à des forces électrostatiques ?
Quelles différence électrique existe entre les protons et les neutrons ?
- elles sont soumises à des forces électrostatiques si elles exercent l'une sur l'autre des forces ?
- les protons sont positifs et les électrons négatifs.
je crois que je ne comprends pas tout....
Merci de votre aide Picard !
- elles sont soumises à des forces électrostatiques si elles exercent l'une sur l'autre des forces ?
Les forces électrostatiques s'exercent entre des particules CHARGEES.
- les protons sont positifs et les électrons négatifs.
je crois que je ne comprends pas tout....
A vous.
En reprenant à tête reposée voici mes résultats :
2) il peut exister une interaction électrostatique entre le noyau et un électron. Elle est attractive car les charges sont de signes différents.
3) Il peut exister une interaction gravitationnelle entre le noyau et un de ses électrons.
Une interaction gravitationnelle est toujours attractive.
4) Fe = (9,0 x 10^9) x [(1,6 x 10^-19)²/ (1x10^-15)²] = 230,4 N.
Fg = (6,67 x 10^-11) x [(1,7 x 10^-27)²/ (1x10^-15)²] = 1,9 x 10^-34 N.
donc si l'on compare ces deux forces on a :
Fe/Fg = 1,19 x 10^36
Ce rapport est supérieur a 10^3 donc, Fe est prédominante sur Fg.
L'interaction qui assure cette cohésion est donc l'interaction forte.
merci de prendre du temps pour lire mes résultats....
Il y a des choses correctes, mais, encore une fois, vous confondez l'atome et le noyau.
On ne vous demande rien à propos de l'interaction proton-électron, il est demandé d'étudier l'interaction proton-proton, tant du point de vue électrostatique que du point de vue gravitationnel.
Fe = (9,0 x 10^9) x [(1,6 x 10^-19)²/ (1x10^-15)²] = 230,4 N.
-il n'y a pas d'électron dans le noyau (je me répète, mais vous semblez l'ignorer!!!=
-la distance donnée dans l'énoncé 1
10-15m concerne LE NOYAU ; l'ordre de grandeur de la taille de L'ATOME est beaucoup plus grand 110-10m.
Ce rapport est supérieur a 10^3 donc, Fe est prédominante sur Fg.
L'interaction qui assure cette cohésion est donc l'interaction forte.
OK ?
2)
Non, il n'y a pas d'électrons dans un noyau d'atomes... donc tu n'as pas répondu à la question posée.
Le noyau est composé de protons (chargé positivemment) et de neutrons (neutre électriquement).
Comme une interaction électrostatique n'existe que entre des particules portant des charges électriques et que dans le noyau les seules particules chargées dont des protons alors ...
***********
3)
Non, il n'y a pas d'électrons dans un noyau d'atomes... donc tu n'as pas répondu à la question posée.
Une interaction gravitationnelle existe elle entre un proton et un neutron ?
Une interaction gravitationnelle existe elle entre un neutron et un autre neutron ?
Une interaction gravitationnelle existe elle entre un proton et un autre proton ?
Après avoir répondu à mes 3 questions ... tu devrais pouvoir répondre à la question de l'énoncé.
Sauf distraction. 
me revoilà après une mure réflexion !
je reprends maintenant toutes mes questions :
2) Il peut exister une interaction électrostatique entre deux neutrons. elle sera donc attractive.
3) il peut exister une interaction gravitationnelle entre 2 nucléons. Elle est toujours attractive.
4) en considérant une distance d=1,0.10^-15 :
Fe = 9,0.10^9 x [(9,1.10^-31)²/ (1x10^-15)²] = 7,45.10^-21 N
Fg = (6,67 x 10^-11) x [0²/ (1x10^-15)²] = 0 N.
Si l'on compare ces deux forces on obtient : Fe/Fg = erreur.
Donc on peut conclure que la cohésion d'un noyau d'hélium 4He ne peut pas s'expliquer par l'ensemble des interactions électrostatiques et gravitationnelle existant dans le noyau.
Est-ce cela ? merci à vous.
2) Il peut exister une interaction électrostatique entre deux neutrons. elle sera donc attractive.
Quant à la suite, c'est mal embarqué aussi :
Fe = 9,0.10^9 x [(9,1.10^-31)²/ (1x10^-15)²] = 7,45.10^-21 N
10-31 kg)...où est la cohérence dans tout cela ? En plus comme J-P et moi nous vous l'avons dit à plusieurs reprises, IL N'Y A PAS D'ELECTRON DANS LE NOYAU.
Fg = (6,67 x 10^-11) x [0²/ (1x10^-15)²] = 0 N.
Faites un tableau où vous récapitulerez les valeurs des masses et celles des charges des deux types de nucléons (les protons et les neutrons).
Seules les particules chargées présentes dans le noyau (çàd les protons) seront soumises aux forces électrostatiques (fe = 9
109 |q q'|/d2)
Tous les nucléons du noyau (çàd les protons et les neutrons) seront soumis aux forces gravitationnelles (fg = 6.67
10-11 m m'/d2)
A vous.
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