Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau seconde
Partager :

Physique et Chimie

Posté par Nanaelle (invité) 14-09-06 à 17:16

Bonjour ! Voilà 2 exercices auxquels je ne comprends pas grand chose !

Chimie:

Soit un atome de magnésium Mg défini par le nombres Z= 12 A= 26

1. Donner le symbole de son noyau et préciser la constitution de l'atome.
2. Calculer la masse du noyau.
3. Quelle est la masse de l'atome ? Justifiez la réponse.
4. On considère à présent deux autres atomes définis par les couples (Z;A) suivants: (12;24) et (12;25)
   a) Que peut-on dire de ces deux atomes ?
   b) La charge d'un ion magnésium est égale à +2e. Quel est le symbole de cet ion ? Donner sa structure électronique. Combien de neutrons peut-il y avoir dans son noyau sachant que le magnésium possède uniquement trois isotopes ?
5. Dans la nature, les proportions en nombre d'ions des trois isotopes sont:

24 Mg = 79 %
25 Mg = 10 %
26 Mg = 11 %

   Sachant que, dans un carré de chocolat, on peut considérer qu'il y a 1,0.10²² ions magnésium, calculer le nombre de chaque isotope que l'on consomme lorsqu'on mange un carré de chocolat.

Physique:

Suite à une avarie, un pétrolier laisse échapper 2,5.10 puissance4 tonnes de pétrole brut de ses cuves à raison de 1,2.10 puissance3 tonnes par heure. Ce pétrole se répand sur la mer et forme, à la surface de l'eau, une nappe d'aire égale à 2,9.10 puissance4 km².

1.Quelle est la masse de pétrole échappée des cuves au bout de cinq heures ?
2.Combien de temps faut-il pour laisse s'échapper 2,5.10 puissance4 tonnes de pétrole ?
3.A quel volume de pétrole en m cube correspond ces 2,5.10 puissance4 tonnes ?
4.En admettant que ce pétrole se soit étalé unifomément, quelle est l'épaisseur de la nappe ainsi formée ? Donner un ordre de grandeur du résultat.

Données: la masse volumique du pétrole est: p= 0.86 kg.L-1

Merci d'avance. Si quelqu'un me répond, j'aimerai des explications assez détaillées afin de comprendre et de ne pas recopier bêtement la réponse. Merci !


édit Océane

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 14-09-06 à 18:19

Bonjour,

Tu n'es pas connectée en ce moment.
Qu'as-tu déjà fait ? Où est ta première difficulté ?

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 14-09-06 à 18:32

Mes difficultés sont partout !  Pour l'instant je cherche des aides dans mon livre mais je trouve rien.

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 14-09-06 à 18:36

Ah, ça fait vraiment beaucoup.
Qu'est-ce que Z ; qu'est-ce que A ?

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 14-09-06 à 18:42

les prontons sont chargés positivement. Dans un atome donné, ils sont au nombre de Z: numéro atomique.
les neutrons sont électriquement neutres. Ils sont au nombre de N.
Il y a A nucléon dans le noyau.

A= N + Z

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 14-09-06 à 18:44

Oui, félicitations.
Que manque-t-il pour faire un atome de Mg 26 ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 14-09-06 à 18:49

Tu as très bien répondu pour le noyau. Un atome c'est plus qu'un noyau, que manque-t-il ?

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 14-09-06 à 18:51

14 neutrons ???

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 14-09-06 à 18:54

Non, les neutrons sont dans le noyau.
Tu as bien dit que le noyau est constitué de Z = 12 protons (chargés positivement) et A = 26 nucléons au total, c'est-à-dire 26 (protons + neutrons). Voilà, c'est le noyau, et il est chargé positivement.

La nouvelle question porte non plus sur le noyau mais sur l'atome : que faut-il ajouter au noyau pour avoir un atome et en quelle quantité ?

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 14-09-06 à 19:04

Le cortège électronique: des électrons ?
Dans le livre on dit que la masse de l'atome est sensiblement égale à celle de son noyau. Donc il faut 26 électrons ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 14-09-06 à 19:06

Tu as bien lu, on va y venir.
Tu as raison sur ceci que pour compléter le noyau en vue d'avoir un atome il faut des électrons (chargés négativement). Mais tu as une erreur sur le nombre d'électrons, relis-toi bien. Tu me dis ?

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 14-09-06 à 19:09

14 électrons ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 14-09-06 à 19:14

Non, les électrons chargés négativement équilibrent le noyau qui est chargé positivement par les protons. Donc...

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 14-09-06 à 19:19

Afin de respecter la neutralité de l'atome, le cortège électronique doit contenir Z électrons. Donc 12 ???

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 14-09-06 à 19:25

Pourquoi ces trois points d'interrogation ?
Mais nous y sommes.

Mg 26 : un atome de magnésium
son noyau est constitué de 12 protons et 14 neutrons
autour, le nuage électronique contient 12 électrons

C'est fini pour la deuxième partie de la première question.
Comment écris-tu le symbole du noyau ? (première partie de la première question)

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 14-09-06 à 19:32

26  
   Mg
12

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 14-09-06 à 19:36



Superbe !

Et la première question est finie !

Tu as déjà écrit des choses justes sur la suite (plutôt pour la troisième question).
Vas-y continue, je te lis (parfois d'autres m'occupent aussi...)

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 14-09-06 à 19:46

26*(1,2.10puissance-31)*12 = 3,744.10puissance-29 kg ???

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 14-09-06 à 19:49

masse du neutron : 1,675.10-27 kg
masse du proton : 1,673.10-27 kg
masse de l'électron : 9,1.10-31 kg

Donc (question 2 et question 3) ?

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 14-09-06 à 19:54

3)  12*(1,673.10puissance-27)+ 14*(1,673.10puissance-27)+ 12*(9,109.10puissance-31) = 4,350893080 * 10puissanse-26

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 14-09-06 à 19:57

2) 1,675.10puissance-27+ 1,675.10puissance-27 = 3,348 * 10puissance-27

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 14-09-06 à 20:01

Attention, il y a une petite différence (en valeur numérique, mais quelle importance pratique !) entre la masse du proton et celle du neutron : regarde bien le dernier chiffre significatif

Je trouve pour ce calcul 4,354.10-26 kg
D'autre part ne conserve pas trop de chiffres significatifs : regarde l'énoncé et utilise un nombre de chiffres significatifs en rapport avec les données.

N'oublie pas l'unité, sans quoi le résultat ne veut plus rien dire !

Qu'écris-tu pour les questions 2 et 3 (Ce calcul concernait la question 3 puisque les électrons ont été comptés) ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 14-09-06 à 20:02

Je ne comprends pas ton calcul de 19:57

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 14-09-06 à 20:07

Quel est le calcul pour trouver la masse du noyau ?

Pour la question 3, la masse du noyau est donc de 4,354.10puissance-26 Kg
Pour justifiez ma réponse est-il juste d'écrire le calcul ou faut-il une autre justification ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 14-09-06 à 20:09

Fais bien la différence entre le calcul pour le noyau et le calcul pour l'atome.
Pour le noyau on compte protons + neutrons
Pour l'atome on compte en plus les électrons

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 14-09-06 à 20:15

Pour la question 2:
12*(1,673.10puissance-27)+ 14*(1,675.10puissance-27)= 4,47.10puissance-26 Kg

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 14-09-06 à 20:18

Moi je trouve 4,353.10-26 kg

Revois tes calculs (et dis-moi si je me suis trompé).
Qu'écriras-tu pour la question 3 avec ce que nous venons de faire ?
masse de l'atome, justifiez...

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 14-09-06 à 20:27

Pour la question 2

12*(1,673.10puissance-27) + 14*(1.675.10puissance-27) = 4,353.10puissance-26

Pour la question 3

12*(1,673.10puissance-27)+ 14*(1,675.10puissance-27)+ 12*(9,1.10puissance-31) = 4,353.10puissance-26

La masse d'un atome est sensiblement égale à celle de son noyau.

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 14-09-06 à 20:33



Bravo ! Tu avais bien lu dans ton cours. Tu viens de le vérifier par le calcul sur un exemple.
Tu m'as demandé : faut-il faire le calcul pour la question 3 ou simplement citer le cours ? Mon opinion (rien d'obligatoire) puisque tu as pris la peine de faire le calcul, écris-le et présente-le comme la vérification de quelque chose que tu avais appris et savais.

Nous travaillons ensemble depuis deux heures. Une (encore petite) expérience de ce site me dit qu'il y a saturation au bout d'un moment... (moi aussi d'ailleurs).

Je vais arrêter là. Je me connecte toujours le matin. Ce que tu auras fait de la suite, je te le corrigerai.

D'accord ?

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 14-09-06 à 20:53

D'accord

4)
a) On peut dire que se sont des isotopes. Ils ont le même numéro atomique Z et correspondent donc au même élément. Des atomes isotopes possèdent le même cortége électronique et ont les mêmes propriétés chimiques. Ils diffèrent par le nombre A de leurs nucléons : ils ont des masses différentes et des propriétés nucléaires différentes.

b) 26  Mg  2+

cortège électronique: 12 électrons + 2 = 14 électrons.
Par contre je ne vois pas comment on peut trouver le nombre de neutrons.

5) Quel est le calcul à réaliser ?

Le matin je suis à l'école mais l'aprés-midi à partir de 16 heures (heure de la Réunion) je viens sur le site. J'espère que vous serez en ligne pour m'expliquer la partie physique . Si vous venez plus tard dans la soirée, je serai là également. Merci beaucoup pour ce que vous m'avez déjà expliqué. A demain.
      

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 15-09-06 à 08:50

Bonjour,

Tu viens de m'apprendre quelque chose (tu vois, ce n'est pas à sens unique !) : il y a en ce moment 2 heures de décalage horaire entre Paris et La Réunion

Tu as travaillé seule et je t'en félicite. C'est la bonne méthode pour progresser.

4a : très bien. J'ajoute un petit "plus" qui servira par la suite. Tu écris (et c'est juste) : "Ils diffèrent par le nombre A de leurs nucléons" or, comme ils ont le même nombre de protons (Z, leur numéro atomique est le même), ce qui diffère entre eux est leur nombre de neutrons.

4b1 : presque oui pour le symbole ; nous sommes dans la quatrième question et l'atome est l'un des trois isotopes possibles ; donc enlève 26 et garde seulement Mg++ ou Mg2+.

4b2 : non pour le nombre d'électrons. C'est très important, fais bien attention. Les électrons sont chargés négativement et les protons positivement. Les protons sont dans le noyau et les déloger n'est pas une mince affaire. En revanche il est assez facile d'enlever des électrons, surtout ceux qui sont les plus éloignés du noyau. Quand on enlève à un atome un ou plusieurs électrons il devient un ion chargé positivement (puisqu'il n'y a plus équilibre >0 et <0) : donc quand tu écris Mg++ ou Mg2+ il y a moins d'électrons que pour un atome neutre.

Donner sa structure électronique... (tu es vraiment en seconde ?) c'est un peu plus que donner le nombre d'électrons, c'est indiquer l'occupation des couches (K), (L), éventuellement (M)...

4b3 : Attention, nous sommes toujours dans la quatrième question et donc l'atome peut être l'un quelconque des trois isotopes. Cela devrait te rendre facile de dire quels sont les trois nombres possibles pour les neutrons.

5 : On te demande trois valeurs. Tu manges un carré de chocolat. Tu manges au total 1,0.1022 ions Mg++ . On te demande combien d'ions de chacune des trois espèces (en provenance de 12Mg24, de 12Mg25 et de 12Mg26) ont été mangés.

Voilà pour la chimie. A priori je serai là pour la physique (exercice de manipulation des puissances...). Je vais aussi te dire ce qui m'a plu dans ta question : ce sont ces quelques mots "ne pas recopier bêtement la réponse".

A tout à l'heure !

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 15-09-06 à 13:48

4b2) L'atome de magnésium à Z= 12. Donc pour l'ion magnésium (atome de magnésium qui a perdu 2 électrons) il y 10 électrons. Le nombre de neutrons étant donné par le résultat Z-A, pour:
24 Mg = 12 neutrons
25 Mg = 13 neutrons
26 Mg = 14 neutrons

5) ions de l'isotope 24 Mg: 79/100 * 1,0.10²² = 7,9.10puissance21

   ions de l'isotope 25 Mg: 10/100 * 1,0.10²² = 1.10puissance21

   ions de l'isotope 26 Mg: 11/100 * 1,0.10²² = 1,1.10puissance21

C'est bon ???

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 15-09-06 à 13:55

Bonjour,

C'est "plus que bon", c'est parfait !


Prête pour la physique ? (sans dépasser un temps raisonnable)

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 15-09-06 à 14:13

Oui.

1) 1,2.10puisance3 * 5 = 6,0.10puissance3
                       = 6000 tonnes

2) Quel est le calcul à réaliser ??

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 15-09-06 à 14:25

C'est bon pour 1 !
Je pense que sur ta copie tu développes un peu plus je vais te préparer cela pendant que tu fais la 2.

2 : On cherche le temps nécessaire pour vider les 2,5.104 tonnes à raison de 1,2.103 tonnes par heure.

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 15-09-06 à 14:33

2,5.10puissance4/ 1,2.10puissance3 = 2,08.10puissance7

Comment convertir ce chiffre en heure ??

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 15-09-06 à 14:35

Quelques principes...
1) lister toutes les données ; leur attribuer une notation si ce n'est déjà prévu par l'énoncé ; de même lister les résultats attendus et leur attribuer une notation
2) convertir éventuellement les données qui ne sont pas exprimées dans les unités que l'on se propose d'utiliser (exemple, si tu travailles avec les unités du SI : convertis 2 heures en 7 200 secondes)
3) rédiger ce que tu retiens comme essentiel des phénomènes physiques en cause ; énoncer le "principe", la "loi", le "théorème" qui est en jeu
4) chercher quelles sont les relations qui relient les différentes grandeurs mises en jeu dans l'expérience décrite (les "formules") ; bien "ruminer" les unités : celles des grandeurs connues et celles des grandeurs inconnues ; se fixer une démarche pour déterminer ce qui est recherché
5) résoudre littéralement
6) toujours vérifier l'expression littérale proposée avec les unités (en termes savants : "faire l'analyse dimensionnelle" ; cela peut permettre de détecter une formule fausse ; malheureusement cela ne permet pas de prouver que la formule est juste, par exemple quand un nombre sans dimension est oublié)
7) seulement alors passer à l'application numérique
8) d'abord "de tête" (il faut s'y entraîner) : cela évite de grosses erreurs ; donc trouver "l'ordre de grandeur" du résultat
9) ensuite le calcul "exact" dont on ne conserve que les chiffres significatifs en rapport avec les données, les difficultés de mesure, le bon sens
10) encadrer le résultat et ne surtout pas oublier son unité

J'en ai d'autres, mais ça suffira pour aujourd'hui
J'applique à la première question
Données et notations :
débit massique : D = 1,2.103 t/h
durée de vidange : t = 5 h
masse vidangée : m = ? en tonnes (symbole t)
Principe :
la masse est proportionnelle au temps et au débit massique
Formule :
m = D . t
Vérification de l'homogénéité :
masse = (masse / temps) . temps
ou
t = (t/h) . h
application numérique :
m = 1,2.103 . 5 = 6,0.103 t

Bon, impossible de faire cela sur le site pour chaque question. Mais je te conseille de t'en inspirer pour ta copie et surtout comme méthode de travail;

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 15-09-06 à 14:36

Erreur de calcul : ce n'est pas 10 puissance 7 (de l'utilité du calcul mental, mais je sais, ça ne se pratique plus guère)

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 15-09-06 à 15:28

Où es-tu ? Ecrasée par mes principes ? J'espère que non
2,5.104/ 1,2.103 = 2,08.101 et n'oublie pas l'unité, ce sont des heures
Alors 20,83 heures ce sont combien d'heures et de minutes ?

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 15-09-06 à 15:37

Oui j'ai bien trouvé 2,08.10puissance1 (j'avais mal tapé le calcul à la calculatrice) seulement je ne me souviens plus du calcul pour savoir combien d'heures et de minutes fait 20,8 :S

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 15-09-06 à 15:42

20,83 heures
c'est 20 heures plus 0,83 heure
1 heure c'est 60 minutes
donc
0,83 heure c'est 0,83 . 60 = 50 minutes


Alors je t'envoie ma manière de faire la deuxième question :

Données et notations :
Débit massique : D = 1,2.103 t/h
Masse vidangée : m = 2,5.104 t
Durée de la vidange t = ? (en heures et minutes, symboles h et min)
Principe : le même que pour la première question
Formule :
t = m / D
Vérification de l'homogénéité :
Temps = masse / (masse / temps)
ou
h = t / (t /h)
Application numérique :
t = 2,5.104 / 1,2.103 = 20,83 h = 20 + 50/60 = 20 h 50 min

On continue ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 15-09-06 à 15:43

J'ai oublié d'insérer un delta :
Durée de la vidange t = ? (en heures et minutes, symboles h et min)

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 15-09-06 à 15:55

Ah d'accord. Donc il faut 20h50 min.

3) p = 0.86 kg.L-1. Donc 1 litre de pétrole à une masse de 0,86 kg

   m = p * V

Seulement, qu'est-ce que : m, p et V ???

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 15-09-06 à 16:10

Oui, c'est la bonne "formule"

Mais il ne suffit pas de connaître la bonne "formule"... C'est aussi à cela que sert l'exercice de "vérification de l'homogénéité" que je te propose. Il sert à bien comprendre les relations entre les grandeurs.

m est la masse d'un objet, d'une quantité de pétrole ici
v est le volume qu'occupe cette quantité de pétrole
est la "masse volumique" : le rapport pour un objet de sa masse par son volume

La difficulté de cette troisième question est dans une nécessaire conversion d'unité : passer des kg/L à des t/m3

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 15-09-06 à 16:34

2,5.10puissance7 / 0.86 = 29 069 767 L à 1L prés.
                        = 29 070 m3 à 1m3 prés.

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 15-09-06 à 16:39

4) épaisseur (en m)= V/a

= 29070/2,9*10puissance4 * 10puissance6  m

= 29070/2,9 * 10puissance-10 m

= 10 024 * 10puissance-10 m

= 10 024 000 * 10puissance-10 mm

= 0.01 mm

Je me trompe ???

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique et Chimie 15-09-06 à 16:48

Tu travailles vraiment très bien.

Je te donne ce que j'ai fait pour les questions 3 et 4 :

Etant donné le nombre de chiffres significatifs dans l'énoncé, n'annonce surtout pas à 1 litre près, et même pas à un m3 près.

Troisième question :
Données et notations :
masse vidangée : m = 2,5.104 t
masse volumique : = 0,86 kg/L
volume vidangé : v = ? en m3
Conversion d'unité
0,86 kg/L = 0,86 (10-3 t)/(10-3 m3) = 0,86 t/m3
Formule :
La masse est le produit de la masse volumique par le volume
m = . v
v = m /
Vérification de l'homogénéité :
volume = (masse) / (masse / volume)
ou
m3 = t / (t/m3)
Application numérique :
v = 2,5.104 / 0,86 = 29.103 m3

Quatrième question :
Données et notations :
v, le volume déterminé à la troisième question, en m3
Surface de la nappe : S = 2,9.104 km2
Epaisseur recherchée : e en mètre (on utilisera ensuite un sous-multiple)
Conversion d'unité
S = 2,9.104 km2 = 2,9.104.106 m2 = 2,9.1010 m2
Formule :
Le volume de la nappe est égal au produit de sa surface par son épaisseur
v = S . e
e = v / S
Vérification de l'homogénéité :
longueur = longueur3 / longueur2
ou
m = m3 / m2
Application numérique :
e = 29.103 / 2,9.1010 = 1.10-6 m = 1 m

Encore bravo

Posté par Nanaelle (invité)re : Physique et Chimie 15-09-06 à 16:58

Merci beaucoup pour votre aide. A bientôt.



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2025

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 245 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !