Exercices Chimie

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Nicolas

Exercices Chimie

Message par Nicolas » lun. 31 déc. 2018 13:23

Bonjour,

J'ai ces 6 exercices à faire en chimie sur le noyau.
exos de chimie noyau.png
Je ne suis pas du tout de mes résultats et j'ai quelques difficultés pour certains exercices.

Exercice 1 :

1. E_libérée=|delta m| * c².

Donc : delta m = 1,03*10^-12 kg.

Est-ce correct ? Ensuite, comment conclure quant à l'utilisation du principe de conservation de la masse pour les réactions chimiques habituelles ? Je ne vois pas du tout...

2. E_libérée=|delta m| * c².

Donc : E_libérée=2,88*10^-11 J.

Est-ce correct ?

Exercice 2 :

Je ne comprends pas vraiment... Il faut aussi utiliser E_libérée=|delta m| * c² ? Mais pourquoi parle-t-on de "mole" ?

Merci d'avance pour toutes vos explications et vos pistes, joyeuses fêtes de fin d'année !
SoS(3)
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Re: Exercices Chimie

Message par SoS(3) » mar. 1 janv. 2019 15:12

Bonjour Nicolas,
ex1 :
1 oui c'est cela ; que dit -on pour une transformation chimique concernant la masse ?
2. merci de détailler votre calcul.
Nicolas

Re: Exercices Chimie

Message par Nicolas » mar. 1 janv. 2019 17:13

Bonjour,

Merci pour votre réponse... et bonne année !

1. Pour une transformation chimique, à propos de la masse, je dirais que "rien ne perd, tout se transforme", mais quel est le lien avec la question 1 ?

2. Voici les détails du calcul :
E_libérée=0,193*1,6606*10^-27*(3,0*10^8)².

Est-ce correct ?

Merci encore pour l'aide !
SoS(3)
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Re: Exercices Chimie

Message par SoS(3) » mer. 2 janv. 2019 08:30

Bonne année à vous aussi.
1. donc la masse se conserve pour une transformation chimique : est ce cohérent avec votre résultat numérique ?
2. Vous avez calculé l'énergie libérée pour un noyau d'uranium mais on vous le demande pour une mole.
idem

Re: Exercices Chimie

Message par idem » mer. 2 janv. 2019 16:39

D'accord, merci pour votre réponse.

Je dirais que la masse trouvée est très faible, donc que le principe de conservation de la masse est bien respecté : est-ce bien cela qu'il faut répondre ?

Par contre, je ne vois pas trop pour la deuxième question : comment faire le calcul pour une mole et non pour l'atome ?

Merci beaucoup pour l'aide.
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Re: Exercices Chimie

Message par SoS(3) » mer. 2 janv. 2019 17:00

1. C'est tout à fait cela.
2. Combien avez vous de particules dans une mole de particules ?
idem

Re: Exercices Chimie

Message par idem » mer. 2 janv. 2019 17:56

1. OK !

2. Je dirais que le nombre N de particules dans un système donné est proportionnel à la constante d'Avogadro qui vaut NA = 6,02.10^23 mol-1.

Mais comment cela peut-il aider ? Désolé mais je ne comprends pas trop où vous voulez en venir...

Merci encore et bonne soirée.
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Re: Exercices Chimie

Message par SoS(3) » mer. 2 janv. 2019 17:59

ce n'est pas proportionnel c'est égal !
vous avez calculé l'énergie libérée pour un noyau , comment faire pour calculer l'énergie libérée pour 1 mol ? C'est la question posée.
idem

Re: Exercices Chimie

Message par idem » mer. 2 janv. 2019 18:11

On multiplie le résultat par le nombre d'Avogadro ?

Merci.
SoS(3)
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Re: Exercices Chimie

Message par SoS(3) » mer. 2 janv. 2019 23:00

Exactement.
idem

Re: Exercices Chimie

Message par idem » jeu. 3 janv. 2019 03:47

Merci, c'est plus clair !

Cela fait donc :

E_libérée=0,193*1,6606*10^-27*6,02*10^23*(3,0*10^8)²
E_libérée=1,74*10^13 J.

Est-ce correct ?

Ensuite, j'ai principalement des difficultés pour l'exercice 2 et pour l'exercice 5. Les autres exercices ne me posent pas de souci particulier.

Exercice 2 :

Voici ce que j'ai fait :

Énergie dégagée par un atome d'uranium :

Delta m = 2 m(n) + m(146 57 La) + m(87 35 Br) - m(235 92 U).

Delta m = (2*1,0087 + 145,943 + 86,912 - 235,044)*u

D'après la relation E_libérée=|delta m| * c², j'obtiens :

E_libérée=|(2*1,0087 + 145,943 + 86,912 - 235,044)*u| * c².
E_libérée=|(2*1,0087 + 145,943 + 86,912 - 235,044)*1,6606*10^-27| * (3,0*10^8)².

Donc : E_libérée=2,56 *10^-11 J.

Ce résultat est-il correct ?

Ce qui m'embête, c'est que je n'ai pas utilisé la donnée de l'énoncé : "1 u correspond à 931,5 MeV".
Comment utiliser cette donnée ?

Ce qui m'embête aussi, c'est que quand j'effectue le calcul |(2*1,0087 + 145,943 + 86,912 - 235,044)|*1,5*10^-10 (car 931,5 MeV=1,5*10^-10 J), j'obtiens 4,3*10^-38 J, donc un résultat très différent du premier, donc je suis un peu perdu...

Pour déterminer l'énergie E_libérée dégagée par une mole d'atomes d'uranium, il faut multiplier quelque chose par le Nombre d'Avogadro ? Si oui, quel est ce "quelque chose" ? Je me suis un peu perdu à cause des 2 calculs ci-dessus qui donnent des résultats très différents...


Exercice 5 :

Pour cet exercice, je n'ai pas du tout d'idée malheureusement...

Je sais juste d'après le cours que : t_1/2=ln(2)/lambda.

Est-ce que cela est utile dans cet exercice ?


Merci beaucoup pour toute votre aide, j'en ai vraiment besoin !
SoS(3)
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Re: Exercices Chimie

Message par SoS(3) » jeu. 3 janv. 2019 11:31

Oui c'est bien mais
étant donné que 1 u correspond à 931,5 MeV , il suffit de remplacer u par cette valeur pour avoir directement l'énergie libérée en MeV : vous n'avez donc pas besoin de vous servir de E = delta m .c². Comprenez vous ?
On doit retrouver le même résultat sachant que 1 eV = 1,6.10^-19 J .
idem

Re: Exercices Chimie

Message par idem » jeu. 3 janv. 2019 15:40

Merci pour votre réponse.

La valeur obtenue dans la deuxième question de l'exercice 1 : E_libérée=1,74*10^13 J est-elle correcte ?

Oui, ça y est, je comprends !

On a donc :

La variation de masse est égale à : 2 m(n) + m(146 57 La) + m(87 35 Br) - m(235 92 U).
Cette quantité est égale à : (2*1,0087 + 145,943 + 86,912 - 235,044)*u.
L'énergie libérée est donc égale à : |(2*1,0087 + 145,943 + 86,912 - 235,044)|*931,5.
Donc : E_libérée=159,85 MeV. Est-ce correct cette fois ?

Pour déterminer l'énergie E_libérée dégagée par une mole d'atomes d'uranium, il faut multiplier quelque chose par le Nombre d'Avogadro ? Si oui, quel est ce "quelque chose" ? Je me suis un peu perdu à cause des 2 calculs ci-dessus qui donnent des résultats très différents...

Merci beaucoup pour l'aide !
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Re: Exercices Chimie

Message par SoS(3) » jeu. 3 janv. 2019 15:54

OUi c'est cela y compris pour l'exercice 1.
Si vous repartez de E_libérée=159,85 MeV pour convertir en J , vous retrouvez bien votre résultat.
Pour la mole c'est le même raisonnement que dans l'exercice 1 . Vous devez multiplier votre résultat en joule par le nombre d'Avogadro.
Pour l'exercice 5 commencez par identifier dans les données A(t) , A0 et k avec la loi de décroissance que vous avez due étudier : il faut ensuite résoudre l'équation pour déterminer t .
idem

Re: Exercices Chimie

Message par idem » jeu. 3 janv. 2019 16:25

Merci beaucoup, c'est très clair désormais !

Pour l'exercice 5 :

A0 est l'activité initiale de l'échantillon.

Mais je n'arrive pas à la trouver : faut-il utiliser la relation A(t)=lambda * N(t) ?
Sinon, je ne vois pas...

Pour A(t), cela correspond à l'activité de l'échantillon en fonction du temps ?
C'est égal à 8,7 ou à 12,5 ?

Pour vous à quoi correspond k ? A mon lambda ?

Désolé mais il me semble que je n'ai pas bien compris comment trouver les données...
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