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interaction entre les ions potassium

Posté par
kotaro102
23-11-10 à 23:44

Bonjour, j'ai deux exercices de physiques a faire, je vais y aller petit a petit.
Donc j'ai fini l'exercice 1, et j'aurais besoin de vos correction pour perfectionner mes réponses.

Je commence par vous donner l’exercice 1 attaché a ce post.


Et ma propositions, mes réponses quoi :



Exercice 1 :

On sait que :
-Masse d’un nucléon (proton ou neutron) : m^n  = 1,67.10^27 kg
-Charge d’un proton : q = 1,6.10^19
-Masse d’un électron : m^e = 9,1.10^31 kg
-Constante de gravitation universelle : G – 6,67.10^-11 S.l.
-Constante électrique : k = 9.10^9 S.l.

1) Nombre de charge = nombre de proton = 19

Nombre de masse du noyau de l’atome de potassium  = nombre totale de nucléons = 19+20=39

Nombre d’électron dans le nuage électronique de l’atome de potassium = 19, car c’est égal au nombre de protons du noyau et aussi le nombre d’électron de l’atome.


2) Nous savons qu’il y a dans l’ion 39 nucléons dont 19 protons et 20 neutrons et 18 électrons car l’atome a perdu un électron.

Nous allons déterminer la masse m’ d’un ion K+
La formule est : m’ = A.mn + (Z-1).me
Donc m’= 39 * 1,67.10^-27 + 18 * 9,1.10^-31
M’=6,51.10-26 kg

3) Tout d’abord, nous allons calculer la valeur de F1
F1 = G * m’^2 / d^2
             Donc  F1=6.67.10^-11 * (6.51.10^ -26)^2/(10^ -9)^2
             F1 = 2.83.10^-43 N
             Les valeurs sont arrondies.

            Maintenant, nous allons calculer la valeur de F2
            F2 = k q’ q’ / d^2
            Donc F2 =9.10^9 * (1,6.10^-19)^2/(10^-9)^2
            F2 = 2.3.10^-10 N

           La force gravitationnelle est toujours attractive et la force  
           électrique est répulsive ( besoin d’aide pour développer )
           On en conclu que les deux ions ont tendance à se repousser

4) J'ai pas réussi, need help please.


Merci pour votre aide.

** image de l'énoncé scanné effacée **

Edit Coll : si tu veux de l'aide, merci de faire l'effort de recopier ton énoncé sur le forum     

Posté par
kotaro102
re : interaction entre les ions potassium 24-11-10 à 10:44

Waw, je me relis, je me rend compte que j'en ai oublié la politesse, en même temps faire de la physique a minuit...

Pouvez vous m'aidez s'il vous plait a perfectionner mes réponses et a m'aider pour l'exercice 1.4?

Merci.

Posté par
kotaro102
re : interaction entre les ions potassium 24-11-10 à 13:02

Pour la 4 je pense qu'il faut faire un calcul littérale pour montrer que ce rapport ne dépend pas de d? Je sait pas trop comment m'y prendre.

Posté par
lulu3324
re : interaction entre les ions potassium 24-11-10 à 20:40

Bonjour

Comme te l'a dit Coll, tu ne dois pas poster l'image de l'énoncé mais le rédiger toi meme ! C'est une des règles du forum ! Merci de la respecter !

Posté par
kotaro102
re : interaction entre les ions potassium 25-11-10 à 08:07

Omg...
Je l'avait fait mais après j'ai laissé tombé parce que je sait pas mettre les signes.


Bon je recommence autrement : ( Je précise que dans les données au moment ou j'écris m^n et m^e, en vérité le n et le e sont en dessous du m et non pas dessus. )

Exercice 1
Interaction entre les ions potassium
Données :
- masse d'un nucléon (proton ou neutron) : m^n = 1,67.10^-27 kg
- charge d'un proton : q = 1.6.10^-19 C
- masse d'un électron : m^e = 9,1.10^-31 kg
- constante de gravitation universelle : G = 6,67.10^-11 S.I
- constante électrique : k = 9.10^9 S.I
Un atome de potassium contient un noyau constitué de 19 protons et de 20 neutrons autour duquel se trouve le nuage électronique.


1)
Indiquer le nombre de charge et le nombre de masse du noyau d'un atome de potassium.
Combien d'électrons contient le nuage électronique de l'atome de potassium ?


2)
Un atome de potassium peut perdre un électron pour donner un ion potassium K+.
Dans un tel ion, se trouve toujours le noyau constitué de 19 protons et de 20 neutrons, mais comme il manque un électron dans
le nuage électronique, l'ion potassium porte une charge q = 1,6.10-19 C . Déterminer la masse m' d'un ion K+.


3)
Une solution de chlorure de potassium contient des ions potassium et des ions chlorure qui se déplacent au sein du liquide.
Chaque ion potassium peut être considéré comme une particule de charge
q et de masse m' (en fait, la réalité est plus complexe,
car dans l'eau chaque ion potassium se déplace avec quelques molécules d'eau agglutinées autour de lui, mais nous n'en
tiendrons pas compte).
Exprimer et calculer la valeur F1 de la force gravitationnelle et la valeur F2 de la force électrique s'exerçant entre deux ions potassium lorsqu'ils passent à une distance d= 10^-9 m l'un de l'autre.
Globalement, les deux ions ont-ils tendance à s'attirer ou à se repousser ?


4)
Le rapport F2/F1 de la valeur F2 de la force électrique sur la valeur F1 de la force gravitationnelle augmente-t-il, diminue-t-il ou reste-t-il constant lorsque la distance d entre les deux ions augmente ?


Voila, pouvez vous me dire ce qui cloche dans mes réponses ( dans mon premier post ) et me les corriger s'il vous plait?
Et j'aurais besoin d'aide pour répondre a la question 4 s'il vous plait.

Merci.

Posté par
lulu3324
re : interaction entre les ions potassium 25-11-10 à 12:27

1) Ok très bien !

2) En toute rigueur c'est ca qu'il faut faire ! Mais je pense que tu peux négliger la masse de l'électron donc masse ion masse totale des nucléons.

3) Oui ! Tes valeurs F1 et F2 sont justes.

Citation :
La force gravitationnelle est toujours attractive et la force électrique est répulsive
répulsive dans ce cas là oui ! Tu peux ajouter que, comme F2>>F1 on peut dire que F1 est négligeable devant F2. Donc globalement les deux ions se repoussent !

4) Il suffit de reprendre les expressions littérales de F1 et F2, de les diviser entre elles, de simplifier et de conclure !

Posté par
kotaro102
re : interaction entre les ions potassium 25-11-10 à 15:32

D'accord merci!
Merci beaucoup!

Je vais faire l'exercice deux, poster l'exo et mes réponses dans une petite heure, j'espère que vous serez la pour me donner votre précieuse aide.

Merci.

Posté par
BOUTALEB
kotaro102 25-11-10 à 17:03

bonjour!
pour le calcul de m'? 10^-27 /10^-31 =???10^-26
erreur de calcul dans la masse m'. La masse des électrons est négligeable masse de l'ion masse de l'atome K.
vas y tout doucement dans tes calculs. sans oublier tes cours.
bon chance!



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