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Exercice quantité de matière

Posté par Profil naruuutoo 20-10-19 à 14:46

Bonjour j'ai un exercice et je l'ai fait mais j'ai l'impression de n'avoir pas tout juste, pouvez-vous m'aider s'il vous plait?:

Voici le sujet:

Frodon possède un anneau en électrum, un alliage fait de 2,8g d'or et de 1,5g d'argent. Frodon considère que le volume de l'anneau est identique à la somme des volumes d'or et d'argent.
Quelles est la masse volumique de l'électrum?

Données:

Masse molaire de l'or: M(Au)= 197,0 g.mol-1
Rayon d'un atome d'or: r(Au)= 135pm
Masse molaire de l'argent: M(Ag)= 107,9 g.mol-1
Rayon d'un atome d'argent: r(Ag)=160pm
Volume d'une sphère de rayon r: V=4/3X(pi)Xr3
Constante d'Avogadro: NA=6,02X1023 mol-1
1pm= 10-12

Voila ce que j'ai fait, pouvez vous me dire si c'est bon (mis à part la rédaction)

Calcule du volume de l'or:

n=m/M
n=2,8/197,0
n=0,014 mol

N= nXNA
N= 0,014 X 6,02X1023
N=8,4X1021

(8,4X1021)X(135X10-12)=1,1X1012

V=3/4X(pi)X(1,1X1012)3
V=5,6X1036

Pour l'argent:

n=m/M
n=1,5/107,9
n=0,014 mol

N=nXNA
N=0,014X6,02X1023
N=8,4X1021

(8,4X1021)X(160X10-12)=1,3X1012

V=4/3X(pi)Xr3
V=4/3X(pi)X(1,3X1012)3
V=9,2X1036

Pour Electrum:

V= Vor+Vargent
V=5,6X1036+9,2X1036
V=1,5X1037

m=mor+margent
m=2,8+1,5
m=4,3g

P (masse volumique)=m/V
P= 4,3/1,5X1037
P=2,9X10-37

Est ce que mon résonnement, mes calculs sont bons? j'ai quelque difficulter avec les chiffres significatives mais j'ai essayer de faire de mon mieux, et je ne sais pas qu'elle est l'unité de la masse volumique.
Merci d'avance de votre aide

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice quantité de matière 20-10-19 à 16:03

Bonjour,

Citation :
Calcule du volume de l'or:

n=m/M
n=2,8/197,0
n=0,014 mol

N= n x NA
N= 0,014 X 6,02X1023
N=8,4X1021


Jusque là tout va bien, N etant le nombre d atomes d or

Ensuite je ne comprends pas ce que tu fais ...

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice quantité de matière 20-10-19 à 16:07

Citation :
V=9,2X1036


Comme tu n as pas mis d unite, ca ne veut rien dire ...
Si on suppose toutefois que l'unite est le m3, ne trouves tu pas ca un peu trop volumineux pour lanneau unique, celui qui les gouvernent tous ?

Posté par Profil naruuutoore : Exercice quantité de matière 20-10-19 à 17:28

krinn ensuite je convertis le rayon d'un atome d'or en metre

Posté par Profil naruuutoore : Exercice quantité de matière 20-10-19 à 17:29

krinn c'est justement ca mon problème je ne sais pas quelle unite mettre mais cela veut dire que mes calculs precedents sont faux vues que c'est très volumineux pour un anneau?

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice quantité de matière 20-10-19 à 17:33

Citation :
ensuite je convertis le rayon d'un atome d'or en metre


Ce qui donne: 135 10-12 m

Et ensuite?

Posté par Profil naruuutoore : Exercice quantité de matière 20-10-19 à 17:41

krinn ensuite je calcul le volume de l'or

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice quantité de matière 20-10-19 à 17:43

oui, mais comment fais-tu?

Aligner des lignes de calculs sans aucun commentaire, ca vaut 0 au BAC !

Posté par Profil naruuutoore : Exercice quantité de matière 20-10-19 à 17:48

naruuutoo je le sais bien, ceci est un brouillon, le résultat de cette fameuse ligne d'operation est la convertion du rayon d'un atome d'or en m
le calcul qui suit et les volume d'un anneau d'or mais je ne sais pas c'est en quelle unite

je fais egalement tous ces calculs pour l'argent

puis je calcul le volume de l'electrum puis sa masse et enfin sa masse volumique et je ne sais pas non plus quelle est l'unité

Posté par Profil naruuutoore : Exercice quantité de matière 20-10-19 à 17:50

krinn pour faire cette convertion j'ai pris la donnée du rayon d'or et je les multiplier par une puissance de 10-12

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice quantité de matière 20-10-19 à 17:54

Mais ton calcul du volume est faux !

Citation :
N=8,4X1021

(8,4X1021)X(160X10-12)=1,3X1012

V=4/3X(pi)Xr3
V=4/3X(pi)X(1,3X1012)3
V=9,2X1036


Que vaut le rayon d' UN atome d or?
Quel est le volume d UN atome d'or?
Quel est le volume de N atomes d or?

Posté par Profil naruuutoore : Exercice quantité de matière 20-10-19 à 18:20

krinn le rayon d'un atome d'or vaut 135pm donc 1,35*10-10

le volume d'un atome d'or est donc: V= 4/3*(pi)*(1,35*10-10)3
                                                                                V= 1,03*10-29

Le volume de N atome d'or est donc:

N=n*NA
N=0,014*6,02*1023
N=8,4

Et donc pour le volume de N atome d'or, donc 8,4 est de:

V=1,03*10-29*8,4
V=8,7*10-29

et je fais la meme chose pour l'argent.

c'est bien cela?

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice quantité de matière 20-10-19 à 18:41

Toujours pas d'unites! V est en cm3, en litres, en...?
Des erreurs de calculs: N est faux

Ca fait bcp.

Posté par Profil naruuutoore : Exercice quantité de matière 20-10-19 à 19:00

krinn alors je reprend

Le rayon d'un atome d'or vaut 135pm donc 1,35*10-10m

Calculons maintenant le volume d'un atome d'or:

V=4/3*(pi)*r3
V=4/3*(pi)*1,35*10-10
V=5,65*10-10 L


On sait que n=m/M
                          n=2,8/197,0
                          n=0,014 mol

On cherche maintenant N:

N=n*NA
N=0,014*6,02*1023
N=8,4*1021

Calculons maintenant le volume pour 8,4*1021 d'atome d'or:

V= 8,4*1021*5,65*10-10
V=4,7*1012L

ca me parait toujours beaucoup, et je ne sais pas comment savoir quelle est l'unité de V

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice quantité de matière 20-10-19 à 19:16

Si tu exprimes les quantites en unites du systeme international(USI) alors le volume est en m3, les longueurs en m , les temps en s , etc

Ici: un atome d or a pour volume: V=1,03 10-29 m3

N = 8,4 1021 atomes

Donc N V = ..... m3

Il y a juste un pb: ce nest pas le volume de 2.8g d'or car le web indique un volume molaire de 10,2 10-6 m3/mol
Et c est normal!

Es- tu sûr davoir recopié tout l énoncé?

Posté par Profil naruuutoore : Exercice quantité de matière 20-10-19 à 19:24

krinn Oui, je suis sur d'avoir recopié tout l'énoncé.

Donc Nv= 4,7*1012 m3 ??

Posté par Profil naruuutoore : Exercice quantité de matière 20-10-19 à 19:26

krinn mais le truc c'est que nous n'avons jamais vue en classe le m3 nous avons vue seulement le litre et comme quoi c'etait l'unite principale

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice quantité de matière 20-10-19 à 19:35

Citation :
Nv= 4,7*1012 m3 ??


Non

2e essai:

un atome d or a pour volume:
V=1,03 10-29 m3

N = 8,4 10 21 atomes

Donc N x V = ..... m3

Posté par Profil naruuutoore : Exercice quantité de matière 21-10-19 à 12:10

krinn donc N*V=1,03*10-29*8,4*1021
                                       N*V= 8,7*10-8 m3

C'est bien cela??

Posté par Profil naruuutoore : Exercice quantité de matière 21-10-19 à 12:12

krinn maic omment avez vous trouvez 1,03*10-29 pour le volume d'un atome d'or?

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice quantité de matière 21-10-19 à 13:36

Cest toi meme qui l'as calculé hier :

Citation :
krinn le rayon d'un atome d'or vaut 135pm donc 1,35*10-10 m

le volume d'un atome d'or est donc:
V= 4/3*(pi)*(1,35*10-10)3

V= 1,03*10-29 m3

Posté par Profil naruuutoore : Exercice quantité de matière 23-10-19 à 13:41

krinn ok donc ducoup pour l or j'ai obtenu 8,7*10-8m3

J'ai fait exactement la meme chose avec l argent et j'ai obtenu 1,4*10-13

Et ducoup apres pour l electrum j'ai fais:

V=Vor+Vargent
V=8,7*10-8+1,4*10-13
V=8,7*10-8 m3

m=mor+margent
m=2.8+1,5
m=4,3g

Donc p=m/V
p=4,3/8,7*10-8
p=49425287,36 g/m3

Ce relustat me parait execessif, est ce bon?

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice quantité de matière 23-10-19 à 14:06

bonjour,

Citation :
J'ai fait exactement la meme chose avec l argent et j'ai obtenu 1,4*10-13


tu t'es trompé dans le volume car tu dois trouver un résultat du meme ordre que pour l'or

Posté par Profil naruuutoore : Exercice quantité de matière 23-10-19 à 14:34

krinn apres avoir refait le calcul du volume de l argent j'ai trouve 1,4*10-7 m3 est ce correct?

J ai donc refait le calcul de la masse volumique et j'ai trouve p= 18695652,17 g/m3

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice quantité de matière 23-10-19 à 15:17

attention aux chiffres significatifs, ici 3 seulement !

= 18 700 000 g/m3
donc 18 700 kg / m3

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice quantité de matière 23-10-19 à 16:17

le résultat est trop élevé: ceci est dû au fait que la méthode de calcul du volume molaire n'est pas la bonne dans cet exo.

Es-tu sûr de tout avoir recopié?

Posté par Profil naruuutoore : Exercice quantité de matière 26-10-19 à 12:36

krinn oui je suis sur, je peux meme vous l envoyer en photo

Exercice quantité de matière

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice quantité de matière 26-10-19 à 14:02

Soit, mais le chapitre correspondant ne parle pas de reseau cristallin, de structure cubique faces centrees, de maille etc. ?

Posté par Profil naruuutoore : Exercice quantité de matière 26-10-19 à 14:33

krinn tous vos termes ne me dit rien du tout, on a seulement parler de la quantites des matieres et donc seulement des formules

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice quantité de matière 26-10-19 à 14:53

Dapres le web,

le volume molaire de l'or solide vaut: 10,2 10-6 m3/mol

le volume molaire de l'argent solide vaut: 10,3 10-6 m3/mol

Avec ces donnees tu peux trouver le resultat correct

Posté par
MisakiChan
re : Exercice quantité de matière 31-10-20 à 21:58

naruuutoo @ 23-10-2019 à 14:34

krinn apres avoir refait le calcul du volume de l argent j'ai trouve 1,4*10-7 m3 est ce correct?

J ai donc refait le calcul de la masse volumique et j'ai trouve p= 18695652,17 g/m3


Bonjour, je viens d'avoir à faire au même exercice (bon j'imagine que je suis un peu en retard ça date de l'année dernière, mais ça servira peut être à d'autres personnes 😅), je suis tombée sur votre réponse, votre réponse est presque juste, mais à la fin la masse de l'électrum vous devez la convertir en kg avant de calculer la masse volumique, car la masse volumique son unité est: kg/m3 ou g/L et non pas g/m3.
Vous me direz à ce moment là : "oui, mais ça reste toujours aussi énorme" (18942,73128 Kg/m3), oui je le confirme mais j'ai une explication; c'est tout simplement car l'anneau de Frodon est un objet imaginaire de la fameuse trilogie cinématographique "Le Seigneur des Anneaux", et dans l'histoire Frodon trouve que son anneau est vraiment très lourd (pour un anneau de cette taille). Tout ça pour dire, que c'est un bijou imaginaire donc c'est normal que la réponse soit insensée.

j'espère que ça servira 😃

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice quantité de matière 02-11-20 à 13:09

bonjour MisakiChan,


Je vois que tu connais tes classiques, la Terre du Milieu,...

Citation :
...car la masse volumique son unité est: kg/m3 ou g/L et non pas g/m3.


on peut exprimer une masse volumique en g/m3, là n'est pas le souci, même si ce n'est pas très pratique (et c'est pour cela qu'il faut toujours préciser l'unité, en physique ! )

D'autre part 19 000 kg / m3 n'ont rien d'extraordinaire, bcp de métaux ont une masse vol. de cet ordre-là.

Citation :
c'est tout simplement car l'anneau de Frodon est un objet imaginaire de la fameuse trilogie "Le Seigneur des Anneaux", et dans l'histoire Frodon trouve que son anneau est vraiment très lourd


oui, en fait sa masse volumique augmente au cours du temps, ca complique encore plus les choses

Posté par
MisakiChan
re : Exercice quantité de matière 02-11-20 à 21:06

krinn @ 02-11-2020 à 13:09

bonjour MisakiChan,


Je vois que tu connais tes classiques, la Terre du Milieu,...

Citation :
...car la masse volumique son unité est: kg/m3 ou g/L et non pas g/m3.


on peut exprimer une masse volumique en g/m3, là n'est pas le souci, même si ce n'est pas très pratique  (et c'est pour cela qu'il faut toujours préciser l'unité, en physique ! )

D'autre part 19 000 kg / m3  n'ont rien d'extraordinaire, bcp de métaux ont une masse vol.  de cet ordre-là.

Citation :
c'est tout simplement car l'anneau de Frodon est un objet imaginaire de la fameuse trilogie "Le Seigneur des Anneaux", et dans l'histoire Frodon trouve que son anneau est vraiment très lourd


oui, en fait sa masse volumique augmente au cours du temps, ca complique encore plus  les choses


Bonjour krinn,

oui je sais, effectivement on peut exprimer la masse volumique en g/m3 mais les unités utilisées généralement au lycée, ou plutôt "favorables" à utiliser sont kg/m3 ou g/L.

Ah je ne savais pas que ça existait des métaux avec une aussi grande masse volumique, mais si le souci n'est pas là alors où était-il ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Exercice quantité de matière 02-11-20 à 22:21

L'or a une masse vol. de 19 300 kg/m3 par ex.

Le souci est que l'on trouvait un volume molaire de l'or qui est faux, cest pour ca que jai un peu " tiqué"
Mais vu l'enoncé, je ne vois pas ce quon peut calculer dautre.
Et comme l'electrum est une invention de Sauron, cest pas grave!



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