Bonjour,
J'ai un exercice de chimie à faire mais je ne comprends pas l'énoncé, pouvez-vous m'expliquer s'il vous plait.
Voici l'énoncé:
La molécule de HF est un exemple de molécule polaire. Dans cette molécule, tout se passe comme si les charges positives (équivalent à une charge ponctuelle A+, de valeur q = 10e) étaient séparées des charges négatives (équivalent à une charge ponctuelle A- de valeur q = -10e) d'une distance d = 3.8.10^-12 m.
On envisage une situation où A+ et A- sont sur un axe x'Ox, respectivement aux abscisses +d/2 et -d/2.
Un ion positif monochargé (modélisé par une charge ponctuelle -q) se trouve sur l'axe x'Ox, à l'abscisse x (x>0).
Questions :
1-)Exprimer littéralement la force électrique totale subie par l'ensemble A+ et A-.
2-)Exprimer cette force si x est beaucoup plus grand que d. On admettra dans ce cas : 1/(x-d/2)² - 1/(x+d/2)²= 2d/x^3
3-)Calculer numériquement cette force si x= 1.0.10^-9 m.
Pour la question 1, j'ai fait FM/A+ + FM/A- = (k*|-q|*|q|)/x1² + (k*|-q|*|q|)/x2² ; mais j'hésite à marquer x1 et x2 pour la distance.
Voilà, merci de me répondre ^^
Force exercée par un ion sur un dipôle électrostatique
Modérateur : moderateur
Re: Force exercée par un ion sur un dipôle électrostatique
Bonjour,Visiteur a écrit :Bonjour,
J'ai un exercice de chimie à faire mais je ne comprends pas l'énoncé, pouvez-vous m'expliquer s'il vous plait.
Voici l'énoncé:
La molécule de HF est un exemple de molécule polaire. Dans cette molécule, tout se passe comme si les charges positives (équivalent à une charge ponctuelle A+, de valeur q = 10e) étaient séparées des charges négatives (équivalent à une charge ponctuelle A- de valeur q = -10e) d'une distance d = 3.8.10^-12 m.
On envisage une situation où A+ et A- sont sur un axe x'Ox, respectivement aux abscisses +d/2 et -d/2.
Un ion positif monochargé (modélisé par une charge ponctuelle -q) se trouve sur l'axe x'Ox, à l'abscisse x (x>0).
Questions :
1-)Exprimer littéralement la force électrique totale subie par l'ensemble A+ et A-.
2-)Exprimer cette force si x est beaucoup plus grand que d. On admettra dans ce cas : 1/(x-d/2)² - 1/(x+d/2)²= 2d/x^3
3-)Calculer numériquement cette force si x= 1.0.10^-9 m.
Pour la question 1, j'ai fait FM/A+ + FM/A- = (k*|-q|*|q|)/x1² + (k*|-q|*|q|)/x2² ; mais j'hésite à marquer x1 et x2 pour la distance.
Voilà, merci de me répondre ^^
Je suppose que la charge de l'ion positif est +q et non -q (revoir l'énoncé). Il vous faut commencer par faire un schéma clair qui sera la base du raisonnement . A- le plus à gauche de l'axe x'Ox et situé à la distance (-d/2) de O (origine de l'axe). A+ situé à +d/2 à droite de O. Notez x la distance OA (charge +q), placez A bien à droite de A+. Vous pouvez ainsi déterminer les distances A-A et A+A en fonction de x et d/2 . Connaissant l'expression générale de la force electrostatique, vous pouvez déterminer la force F1 entre le système (A+, A) et F2 entre (A-, A) et déterminer ensuite la résultante F.
J'espère que ces quelques explications vous aideront, bon courage pour la suite.
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Invité
Bonjour,
Tout d'abord, un grand Merci pour votre aide, votre réponse m'a beaucoup aidé à comprendre l'énoncé ^^.
Pour la charge de l'ion positif il y a bien écrit de "charge ponctuelle -q", que je trouve étrange aussi puisque c'est un ion positif ?
Je voudrais aussi savoir pourquoi nous avons placé "A bien à droite de A+" et non pas "A à gauche de A+" ??
Pour la 1) j'ai donc trouvé F1= k*q²/(x-d/2)² et F2= k*q²/(x+d/2)² , mais puisque la distance est au carré, elle n'est jamais négative donc je trouve ces 2 force égales F1=F2 est-ce possible?
Pour la 2) je ne comprends pas pourquoi on nous donne 1/(x-d/2)² - 1/(x+d/2)²= 2d/x^3 ,à quoi cette expression nous sert-elle? Et comment l'a-t-on trouvé? Et comment passe-t-on de 1/(x-d/2)² - 1/(x+d/2)² à 2d/x^3??
Merci, euh..je sais que j'ai posé beaucoup plus de question que l'énoncé, j'espère que vous me répondrez :)
Tout d'abord, un grand Merci pour votre aide, votre réponse m'a beaucoup aidé à comprendre l'énoncé ^^.
Pour la charge de l'ion positif il y a bien écrit de "charge ponctuelle -q", que je trouve étrange aussi puisque c'est un ion positif ?
Je voudrais aussi savoir pourquoi nous avons placé "A bien à droite de A+" et non pas "A à gauche de A+" ??
Pour la 1) j'ai donc trouvé F1= k*q²/(x-d/2)² et F2= k*q²/(x+d/2)² , mais puisque la distance est au carré, elle n'est jamais négative donc je trouve ces 2 force égales F1=F2 est-ce possible?
Pour la 2) je ne comprends pas pourquoi on nous donne 1/(x-d/2)² - 1/(x+d/2)²= 2d/x^3 ,à quoi cette expression nous sert-elle? Et comment l'a-t-on trouvé? Et comment passe-t-on de 1/(x-d/2)² - 1/(x+d/2)² à 2d/x^3??
Merci, euh..je sais que j'ai posé beaucoup plus de question que l'énoncé, j'espère que vous me répondrez :)
Bon, première remarque, si l'ion est positif, c'est bien +q et non -q, a noter que cela n'a pas une importance primordiale que l'ion soit positif ou négatif. Deuxième remarque, l'ion est monochargé donc q=e pour cet ion.Visiteur a écrit :Bonjour,
Tout d'abord, un grand Merci pour votre aide, votre réponse m'a beaucoup aidé à comprendre l'énoncé ^^.
Pour la charge de l'ion positif il y a bien écrit de "charge ponctuelle -q", que je trouve étrange aussi puisque c'est un ion positif ?
Je voudrais aussi savoir pourquoi nous avons placé "A bien à droite de A+" et non pas "A à gauche de A+" ??
Pour la 1) j'ai donc trouvé F1= k*q²/(x-d/2)² et F2= k*q²/(x+d/2)² , mais puisque la distance est au carré, elle n'est jamais négative donc je trouve ces 2 force égales F1=F2 est-ce possible?
Pour la 2) je ne comprends pas pourquoi on nous donne 1/(x-d/2)² - 1/(x+d/2)²= 2d/x^3 ,à quoi cette expression nous sert-elle? Et comment l'a-t-on trouvé? Et comment passe-t-on de 1/(x-d/2)² - 1/(x+d/2)² à 2d/x^3??
Merci, euh..je sais que j'ai posé beaucoup plus de question que l'énoncé, j'espère que vous me répondrez :)
Conséquences : vos expressions de F1 et F2 sont à revoir (au numérateur la charge q² est fausse dans les 2 cas). Par contre les dénominateurs sont bien justes...
Vous avez l'air de penser que 1/(x-d/2)² est égal à 1/(x+d/2)² ??? Allons allons un peu de sérieux, réfléchissez bien !
Nous avons placé A de charge q à droite de A+ car il est dit dans l'énoncé que la distance x est positive, or x=OA. Il vous faut bien lire l'énoncé...
Cela dit vous y êtes presque. Faites votre schéma ou figureront l'axe Ox, les charges A-(distance -d/2 de O), A+(distance +d/2 de O) et A (distance x de O). Par la suite faites figurer les VECTEURS forces F1 sur A+ et F2 sur A-. Sont-ils de même sens ? de sens contraire ? la résultante est F , quelle relation lient maintenant F avec F1 et F2 ? vous verrez alors que la relation donnée dans l'énoncé sert bien.
Allez, encore un petit effort, bon courage...
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Invité
SITUATION DE A SACHONS QUE X>0
J'AI UNIQUEMENT 1 REMARQUE :
X>0 NE SIGNIFIE PAS A EST ADROITE DE A+ ( IL SIGNIFIE QUE A EST ADROITE DE O SEULEMENT)
L'EXPRESSION DONNé N'EST QU'UNE RELATION APPROXIMATIVE POUR SIMPLIFIER L'EXPRESSION DE LA FORCE RESULTANTE ELLE RESSEMBLE D'AILLEUR A L'EXPRESSION TROUVéE
X>0 NE SIGNIFIE PAS A EST ADROITE DE A+ ( IL SIGNIFIE QUE A EST ADROITE DE O SEULEMENT)
L'EXPRESSION DONNé N'EST QU'UNE RELATION APPROXIMATIVE POUR SIMPLIFIER L'EXPRESSION DE LA FORCE RESULTANTE ELLE RESSEMBLE D'AILLEUR A L'EXPRESSION TROUVéE
Re: SITUATION DE A SACHONS QUE X>0
Vous avez tout à fait raison : x>0 signifie simplement que A est à droite de O mais n'oublions pas le problème : il s'agit de ce que l'on nomme un dipôle, c-à-d un petit doublet électrique ou la distance séparant A- de A+ est très faible. A représente une charge électrique qui ne peut pas, de ce fait se trouver entre O et A+, donc elle se situe forcément à droite et même, bien à droite de A+...Visiteur a écrit :J'AI UNIQUEMENT 1 REMARQUE :
X>0 NE SIGNIFIE PAS A EST ADROITE DE A+ ( IL SIGNIFIE QUE A EST ADROITE DE O SEULEMENT)
L'EXPRESSION DONNé N'EST QU'UNE RELATION APPROXIMATIVE POUR SIMPLIFIER L'EXPRESSION DE LA FORCE RESULTANTE ELLE RESSEMBLE D'AILLEUR A L'EXPRESSION TROUVéE
Bon courage.
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Invité
Bonjour voilà j'ai également cet exercice à faire
Donc si j'ai bien compris la relation donnée au 2 est relatif à la résultante des forces comme vous les nommez F1 et F2 dons j'en conclus que l'expression littérale du 2 est 2k x ( 2d/X^3) si je suis votre raisonnement car les numérateurs étant égaux en valeur.
Si vous pourriez me confirmer cette expression littérale,ce serait sympa.
Donc si j'ai bien compris la relation donnée au 2 est relatif à la résultante des forces comme vous les nommez F1 et F2 dons j'en conclus que l'expression littérale du 2 est 2k x ( 2d/X^3) si je suis votre raisonnement car les numérateurs étant égaux en valeur.
Si vous pourriez me confirmer cette expression littérale,ce serait sympa.
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Invité
Re: Force exercée par un ion sur un dipôle électrostatique
SoS(8) a écrit :Bonjour,Visiteur a écrit :Bonjour,
J'ai un exercice de chimie à faire mais je ne comprends pas l'énoncé, pouvez-vous m'expliquer s'il vous plait.
Voici l'énoncé:
La molécule de HF est un exemple de molécule polaire. Dans cette molécule, tout se passe comme si les charges positives (équivalent à une charge ponctuelle A+, de valeur q = 10e) étaient séparées des charges négatives (équivalent à une charge ponctuelle A- de valeur q = -10e) d'une distance d = 3.8.10^-12 m.
On envisage une situation où A+ et A- sont sur un axe x'Ox, respectivement aux abscisses +d/2 et -d/2.
Un ion positif monochargé (modélisé par une charge ponctuelle -q) se trouve sur l'axe x'Ox, à l'abscisse x (x>0).
Questions :
1-)Exprimer littéralement la force électrique totale subie par l'ensemble A+ et A-.
2-)Exprimer cette force si x est beaucoup plus grand que d. On admettra dans ce cas : 1/(x-d/2)² - 1/(x+d/2)²= 2d/x^3
3-)Calculer numériquement cette force si x= 1.0.10^-9 m.
Pour la question 1, j'ai fait FM/A+ + FM/A- = (k*|-q|*|q|)/x1² + (k*|-q|*|q|)/x2² ; mais j'hésite à marquer x1 et x2 pour la distance.
Voilà, merci de me répondre ^^
Je suppose que la charge de l'ion positif est +q et non -q (revoir l'énoncé). Il vous faut commencer par faire un schéma clair qui sera la base du raisonnement . A- le plus à gauche de l'axe x'Ox et situé à la distance (-d/2) de O (origine de l'axe). A+ situé à +d/2 à droite de O. Notez x la distance OA (charge +q), placez A bien à droite de A+. Vous pouvez ainsi déterminer les distances A-A et A+A en fonction de x et d/2 . Connaissant l'expression générale de la force electrostatique, vous pouvez déterminer la force F1 entre le système (A+, A) et F2 entre (A-, A) et déterminer ensuite la résultante F.
J'espère que ces quelques explications vous aideront, bon courage pour la suite.
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Invité
Bonjour,
L'expression de F1 est correcte mais celle de F2 ne l'est pas car on prend les valeurs absolue donc il n'y a pas de signe -.
Cependant quand vous cherchez la résultante, vous allez tracer les vecteurs F1 et F2 qui ont la même droite d'action mais des sens opposés ce qui fait que le vecteur F a une composante suivant x qui est la différence entre F1 et F2. D'où le signe - dans l'expression.
Ensuite vous factorisez et vous utilisez la donnée de l'expression pour simplifier.
J'espère que cela va vous permettre de terminer.
[quote="Visiteur"]Je suis très content d'avoir trouvé votre explication sur Internet sans quoi je n'aurai pu réussir cet exercice. S i je comprends bien ce que vous avez dit, F1= k*10*e²/(x-d/2)² et
F2=k*(-10)*e²/(x+d/2)².
Merci de bien vouloir confirmer. cela m'aiderai beaucoup.[/tex]
L'expression de F1 est correcte mais celle de F2 ne l'est pas car on prend les valeurs absolue donc il n'y a pas de signe -.
Cependant quand vous cherchez la résultante, vous allez tracer les vecteurs F1 et F2 qui ont la même droite d'action mais des sens opposés ce qui fait que le vecteur F a une composante suivant x qui est la différence entre F1 et F2. D'où le signe - dans l'expression.
Ensuite vous factorisez et vous utilisez la donnée de l'expression pour simplifier.
J'espère que cela va vous permettre de terminer.
[quote="Visiteur"]Je suis très content d'avoir trouvé votre explication sur Internet sans quoi je n'aurai pu réussir cet exercice. S i je comprends bien ce que vous avez dit, F1= k*10*e²/(x-d/2)² et
F2=k*(-10)*e²/(x+d/2)².
Merci de bien vouloir confirmer. cela m'aiderai beaucoup.[/tex]
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Invité
Merci beaucoup. J'ai presque terminé l'exercice. J'avais compris qu'il fallait soustraire F1 et F2 pour avoir la résultante mais je ne pouvais factoriser si les numérateurs étaient différents. votre aide m'a permis de résoudre ce problème. Merci
Pour la dernière question, on peut calculer la force avec les deux formules mais je suppose qu'il faut utiliser la formule simplifiée (sinon il ne servirait à rien de l'avoir calculée) car x, égal à 1,0*10^-9 m est beaucoup plus grand que d, 3.8*10^12 m.
Pour la dernière question, on peut calculer la force avec les deux formules mais je suppose qu'il faut utiliser la formule simplifiée (sinon il ne servirait à rien de l'avoir calculée) car x, égal à 1,0*10^-9 m est beaucoup plus grand que d, 3.8*10^12 m.
Très bien.
Je pense comme vous qu'il faut utiliser la formule simplifiée.
A une autre fois.
Je pense comme vous qu'il faut utiliser la formule simplifiée.
A une autre fois.
Visiteur a écrit :Merci beaucoup. J'ai presque terminé l'exercice. J'avais compris qu'il fallait soustraire F1 et F2 pour avoir la résultante mais je ne pouvais factoriser si les numérateurs étaient différents. votre aide m'a permis de résoudre ce problème. Merci
Pour la dernière question, on peut calculer la force avec les deux formules mais je suppose qu'il faut utiliser la formule simplifiée (sinon il ne servirait à rien de l'avoir calculée) car x, égal à 1,0*10^-9 m est beaucoup plus grand que d, 3.8*10^12 m.