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Dimension d'un atome de cuivre

Posté par
J-D 31-07-08 à 15:29

Bonjour

J'aurais besoin d'aide pour cet exercice:

Citation :

Dans les métaux purs, on peut modéliser les atomes du métal par des sphères identiques dont le rayon est appelé rayon métallique.
Ainsi, pour le cuivre, le rayin métallique vaut 117 pm. Le noyau de l'atome de cuivre est assimilable à une sphère de rayon voisin de 4,8.10^{-3}pm.

1/ Comparer le volume de l'atome de cuivre à celui du noyau.
Conclure.

2/ On représente le noyau par une balle de ping-pong de diamètre 38 mm.Quel rayon aurait la sphère représentant l'atome de cuivre?

3/ La masse de l'atome est essentiellement localisée dans le noyau.Pourquoi peut-on dire que l'atome de cuivre est essentiellement "constitué de vide"?



Je n'ai répondu qu'à la question 1/ :

1.
Commençons par calcul de Volume de l'atome de cuivre:

V_{1}=\frac{4}{3}\pi\times(117.10^{-12})^3=6,71.10^{-30} m^3

Calculons ensuite le Volume du noyau:

V_{2}=\frac{4}{3}\pi\times(4,8.10^{-15})^3=4,63.10^{-43}m^3

D'où, V1 > V2

Merci d'avance pour votre aide




Jade

Posté par
lucas951re : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 15:33

Salut

Pour le 3, il suffit de comparer les deux volumes (notamment grace aux exposants) On va considérer que les ions n'ont aucune masse

En gros, (V_2/V_1) * 100 te permet de constater le pourcentage du noyau de cuivre dans l'atome de cuivre. Après, vu le résultat...

Posté par
lucas951re : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 16:09

Encore besoin d'aide ?

Posté par
Coll Moderateurre : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 16:22

Bonjour,

lucas951 >>

Citation :
On va considérer que les ions n'ont aucune masse


1) C'est totalement faux
2) Cela n'a rien à faire ici (il est question de dimensions et de volumes)

Posté par
lucas951re : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 16:23

Oui, volume... (j'ai confondu) (c'est à cause de ce genre de trucs que j'ai une piètre moyenne en Chimie...)

Posté par
Coll Moderateurre : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 16:25

C'est toujours complètement faux.

Posté par
lucas951re : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 16:26

J'ai dit nulle part que c'était vrai, j'ai dit : "on va considérer" sauf si pour toi les ions, c'est du vide, car de toutes façons, on peut pas faire autrement, vu qu'on a pas la masse des ions...

Posté par
Coll Moderateurre : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 16:29

Eh bien si on considère cela, alors l'exercice n'a plus lieu d'être.
Quel est le diamètre de rien ?
Quel est le volume de rien ?

Posté par
lucas951re : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 16:30

Il n'y a pas que d'ions dans le noyau... (ou alors je m'y conanis nullement)

Posté par
Coll Moderateurre : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 16:32


En effet, c'est la deuxième hypothèse qui semble bonne
 

Posté par
lucas951re : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 16:32

Il y a aussi du "vide", non ? (les ions ne sont pas attachés...)

Posté par
Quent225re : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 16:33

Bonjour,

Citation :
Il n'y a pas que d'ions dans le noyau


C'est la première fois que j'entends ça! un ion a un noyau, pas l'inverse! c'est comme si tu disais qu'un noyau contenait des atomes!?

Posté par
Quent225re : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 16:41

Sinon, pour en revenir au problème de Jade

Pour la 1) il ne suffit pas de dire V1>V2 je pense, calcule le rapport V1/V2.

Pour la 2) tu pourras résoudre cette question grâce au rapport V1/V2

Pour la 3) C'est une conclusion que tu dois tirer du rapport V1/V2

Sauf erreur,

Quent225

Posté par
J-Dre : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 16:47

Bonjour

Merci Quentin


Jade

Posté par
Quent225re : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 16:50

de rien

Posté par
Coll Moderateurre : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 16:54

Bonjour Quent225 et Jade

Jade >> Tu peux poster tes réponses aux questions 2 et 3. Elles seront ainsi vérifiées.

Posté par
Quent225re : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 16:57

Bonjour Coll

Posté par
J-Dre : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 17:57

Merci Coll

Donc pour la relation V1/V2, je trouve 6,9.10^{-14}

Pour la 2/, j'y ai repensé, et je pourrais utilisé un tableau de proportionnalité, ou pas ?

Merci !


Jade

Posté par
Quent225re : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 18:01

je ne trouve pas le même rapport que toi!:

6$ \\ \frac{6.71\cdot10^{-30}}{4.63\cdot10^{-43}}=\frac{671}{463}\cdot 10^{13}\simeq 1.44\cdot 10^{13}
(tu as fait l'inverse sans doute)
Pour la 2) Oui!

Posté par
Coll Moderateurre : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 18:02

Ce que tu annonces est V2 / V1

Le volume de l'atome V1 est supérieur à celui du noyau V2 et V1 /V2 = 1,4.1013

Oui, pour la deuxième question : un tableau de proportionnalité. Fais bien attention aux unités.

Posté par
Coll Moderateurre : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 18:23

Pendant que tu calcules le rayon qu'aurait ce modèle "très agrandi" d'atome, je te montre une autre manière de calculer le rapport demandé à la première question.

Le coefficient d'agrandissement étant k, alors les surfaces sont agrandies dans le rapport k2 et les volumes dans le rapport k3 (souvenir du programme de 3ème... )

Donc 4$\frac{V_1}{V_2}\,=\,\(\frac{r_1}{r_2}\)^3\,=\,\(\frac{117}{4,8.10^{-3}}\)^3\,\approx\,1,4.10^{13}

Pourquoi cette méthode est-elle intéressante ? Parce qu'elle utilise les données de l'énoncé sans calculs intermédiaires... ce qui diminue le risque d'erreur !

Posté par
Quent225re : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 18:25

Coll>>
Tu voulais sans doute écrire

1,4.1013

Posté par
Quent225re : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 18:25

c'est vicieux ça

Posté par
Coll Moderateurre : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 18:27

Je voulais en effet écrire 1,4.1013
Il y a des risques avec le LaTeX

Posté par
Quent225re : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 18:30

c'est dommage que l'on ne puisse pas editer nos messages comme toi tu le fais

Posté par
J-Dre : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 18:33

RE

Merci beaucoup à vous deux

Donc, V2 < V1 ?


Jade

Posté par
Coll Moderateurre : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 18:33

Je passe une bonne partie de mes journées à éditer les messages des autres. Il est rarissime que j'édite l'un de mes messages. Je ne le fais que s'il n'y a aucune conséquence possible.

Posté par
Quent225re : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 18:35

Donc, V2 < V1

oui et c'est le moins que l'on puisse dire!

Posté par
Coll Moderateurre : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 18:36

Jade >> Tu en doutes ?

Tu doutes que 10-43 m3 soit plus petit que 10-30 m3 ?

Tu doutes que le petit noyau au centre de l'atome ait un volume inférieur à l'atome ?

Posté par
J-Dre : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 18:38



Par contre je  suis dans le vague total pour la 3, j'ai cherché, mais je ne vois pas de solution


Jade

Posté par
J-Dre : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 18:39

Non je n'en doutes pas.
C'est vrai que dis comme ça

Merci pour toutes vos explications


Jade

Posté par
J-Dre : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 18:39

* doute

Posté par
Quent225re : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 18:42

pour la question 3

le noyau de l'atome est 14 000 000 000 000 fois plus petit que l'atome lui même et dans un atome il y a des électrons qui gravitent autour du noyau et rien d'autre...

Edit Coll : espaces

Posté par
Quent225re : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 18:44

un atome*, n'est-ce pas!?

Posté par
Quent225re : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 18:45

merci Coll

Posté par
Coll Moderateurre : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 18:45

Jade >>

Citation :
2) On représente le noyau par une balle de ping-pong de diamètre 38 mm.Quel rayon aurait la sphère représentant l'atome de cuivre?


Posté par
J-Dre : Dimension d'un atome de cuivre 31-07-08 à 18:48

Oui c'est tout bête la preuve qu'il faut bien lire , l'énoncé !
Merci


Jade


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