symbole de latome C O Cl N I nom de latome carbone oxygène
Les différences en vert dans le tableau : nombre de neutrons et de nucléons des atomes de Nombre d'électrons dans un atome de fer : 26 électrons. Masse totale ...
Préambule : Cette fiche a pour but daider lélève a acquérir des
Fer + acide chlorhydrique → dihydrogène + chlorure de fer II. Fe + 2 (H+ + C Le noyau contient des nucléons : les protons et les neutrons. C'est le ...
Le tableau de Mendeleïev
Fer. Co. 27. Cobalt. Ni. 28. Nickel. Cu. 29. Cuivre. Zn. 30. Zinc. Nb. 41. Niobium. Mo. 42 d'électrons mais nombre différent de neutrons). Numéro atomique : ...
Lélément Cobalt
nombre de neutrons :30 ; nombre de protons :26. I-2) L'isotope est radioactif ... Masse atomique du fer : MFe ≈ 56 10-3 kg mol-1. Valeurs du coefficient d ...
Fiche de révision de 3eme en physique chimie - DNB
Les éléments lourds au-delà du fer
Carbone 6 TABLEAU PERIODIQUE DES ELEMENTS Fer 26
Le noyau est constitué de deux parties (Neutrons + Protons) généralement en nombres égaux: exemple Carbone 6 neutrons + 6 protons.
Exercices resolus de chimie physique
Le nombre de neutrons indiqué ainsi que le nombre total de nucléons
Lorigine du fer terrestre plus que jamais mystérieuse
21 févr. 2017 1 Les atomes de fer peuvent avoir 4 masses différentes en fonction du nombre de neutrons qu'ils contiennent ce que les scientifiques ...
Cours de Radioactivité
rempli d'atomes de fer et de noyaux de fer : • masse d'un cm3 d'atomes de fer Les noyaux ayant le même nombre N de neutrons s'appellent des isotones : 15.
Endommagement des alliages métalliques par les neutrons rapides
fer-1%cuivre en fonction du temps en picosecondes. Les ... (a) La transmutation d'un élément correspond à la modification du nombre de neutrons et de protons.
symbole de latome C O Cl N I nom de latome carbone oxygène
neutrons. =12 nucléons. 16. 35. 14. 53 +74 = 127 nombre de protons. 6 car il ya autant de protons Nombre d'électrons dans un atome de fer : 26 électrons.
CORRECTION DES EXERCICES 5 7
http://college-les-mascareignes.ac-reunion.fr/wp-content/uploads/sites/21/2020/04/CORRECTION-DES-EXERCICES-Atomes-1.pdf
Exercices resolus de chimie physique
Déterminer le nombre de protons neutrons et électrons d'un atome ou d'un ion
Carbone 6 TABLEAU PERIODIQUE DES ELEMENTS Fer 26
Le noyau est constitué de deux parties (Neutrons + Protons) généralement en nombres Symbole. Nombre Neutrons. Nombre Protons. Nombre Electrons. Fer.
Le tableau de Mendeleïev
les isotopes (même nombre de protons et d'électrons mais nombre différent de neutrons). Numéro atomique : nombre de protons et d'électrons de l'élément.
Exercice 1. On considère un atome dont le noyau est caractérisé par
Z = 11 => 11 Protons ; A = 23 => nombre neutrons = A-Z = 23 – 11 = 12 Le noyau d'un atome de fer est caractérisé par les deux nombres Z=26 et A=56.
Fiche de révision de 3eme en physique chimie - DNB
Nombre de protons (Z). Nombre d'électrons. Nombre de neutrons. Carbone Réaction entre de l'acide chlorhydrique et le fer :.
Endommagement des alliages métalliques par les neutrons rapides
Les neutrons issus de la fission de l'uranium les alliages à base de fer que sont les aciers. ... modification du nombre de neutrons et de protons.
Symbole Nombre de protons Nombre de neutrons Nombre d
Nombre de protons. Nombre de neutrons. Nombre d'électrons. Structure électronique. Exercice 2 : /. Le soufre est un anti-infectieux bénéfique en cas de
Atomistique Corrigé
complément pour atteindre 121 est le nombre de neutrons donc le noyau de cet isotope renferme : 51 protons. 70 neutrons. 2) Déterminer la masse molaire de
Les nombres A et Z
Savoir calculer le nombre de protons de neutrons et d'électrons de n'importe quel atome Accéder à des exercices
Fer - Wikipédia
Le fer est l'élément chimique de numéro atomique 26 de symbole Fe Le corps simple est le métal et le matériau ferromagnétique le plus courant dans la vieÂ
[PDF] Le tableau de Mendeleïev - CEA
Atome Constituant fondamental de la matière formé par un noyau (au centre) composé de protons et de neutrons autour duquel se répartissent des électronsÂ
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*2 5x1023 atomes de fer correspond à n = nombre d'atomes N= 0415 moles A : nombre de masse il désigne le nombre de proton 'P' et de neutron 'n'
[PDF] Fiche de synthèse n° 2a Isotopes et masse molaire
Le numéro atomique caractérise un élément chimique Les protons forment avec les neutrons les nucléons Le nombre de nucléons aussi appelé nombre de
[PDF] Chapitre 2 - Constitution de la matière - Lycée dAdultes
- Z est appelé numéro atomique et représente le nombre de protons dans le noyau de l'atome La différence A-Z donne donc le nombre de neutrons dans le noyau etÂ
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Déterminer le nombre de protons neutrons et électrons d'un atome ou d'un ion connais- sant A et Z et inversement ? Calculer la masse atomique apparenteÂ
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Le nombre d'électrons qui va de 1 à une centaine définit le numéro protons Z et par le nombre de ses neutrons N Le fer Fe mélangé comme suit:
[PDF] le modele de latome - Moutamadrisma
Le symbole de l'élément chimique fer est Fe 56 26 Donner le nombre : protons ; nucléons; électrons et neutrons ? le nombre de protons Z : 26
Quel est le nombre de neutrons ?
Pour trouver le nombre de neutrons, il faut arrondir la masse atomique à l'unité, ce qui équivaut au nombre de masse, et en soustraire le numéro atomique, qui correspond au nombre de protons. On écrit ensuite le nombre de neutrons dans le cercle, accompagné de « n0 », qui désigne le mot neutron.Où trouver le nombre de neutrons ?
A L'INTÉRIEUR DE L'ATOME
Dans le noyau de l'atome se trouvent les protons (chargés positivement) et les neutrons (non chargés), tandis que les électrons (chargés négativement) sont localisés autour du noyau.Quel est le nombre de masse d'un atome de fer qui possède 28 neutrons ?
Le fer 54 (54Fe) est l'isotope du fer dont le noyau est constitué de 26 protons et de 28 neutrons.- L'atome de sodium contient 11 protons et 12 neutrons, soit 23 nucléons, donc A = 11 +12 = 23.
1PCSI Devoir Surveillé 3 Jeudi20décembre2018AtomistiqueCorrigéENGUISED'INTRODUCTION:LESALLUMETTES
2(PASDEQUESTION)Quellechimiepermetauxallumettesdes'enflammer?Lesdeuxpro blèmesquivous sontproposéscetaprès-midisontcon sacrésà deux élémentsprésentsdansl'allumette:l'antimoinetoutd'abordpuislepotassium.PREMIER EXERCICE L'ANTIMOINESbLenuméroatomiquedel'antimoineestZ=51.Sonnomvientdugrecanti-monissignifiant"passeul»enréférenceaufaitqu'ilsetr ouvetouj ourscombinéà unautreélément.Lesulfured'antimoine,dunomdestibine,étaitutiliséparleségyptienspoursemaquillerlesyeux.C'estluiquiadonnésonsymboleSbà l'élément.Lateneur moyennedel'écorceterrest reestde0,2ppmd'antimoine(62èmeélémentleplusabondant).Lesprincipauxmineraiscontenantdel'antimoinesontsulfurés,sousformedestibineSb2S3,dej amesonite Pb2Sb2S5,detétr aédriteC u12Sb4S13.Des mineraisoxy dés,valentiniteetsenarmontite(Sb2O3)sont égalementexpl oités.L'or,l'argentetlemercureaccompagnentsouventl'antimoinedanssesminerais.
3A. L'antimoine : l'élément Lesitewebelementsindiquequel'antimoinepossèdeprincipalementdeuxisotopes:Isotopeí µí µí µí µí µí µí µí µí µí µAbondancenaturelleen%57,242,81) Préciserlacompositiond'unnoyaudel'isotopeleplusabondantdel'antimoine121Sb.Lenombredemassedel'isotopeleplusabondantestA=121.Lenuméroatomiquedel'antimoineestZ=51,lenoyaurenfermedonc51protons.Lecomplémentpouratteindre121estlenombredeneutronsdonclenoyaudecetisotoperenferme:51protons70neutrons2) Déterminerlamassemolairedel'élémentantimoine.Lamassemolairede l'élémentant imoinesecalculeenadditionnantlesmassesmolairesdesdifférentsisotopesaffectésdeleurabondance;onsaitdeplusquelamassemolaireestpresqueégaleaunombredemassed'unisotope.Ainsi:M(Sb)=0,572x121+0,428x123=121,86soitM(Sb)=121,9g.mol-1.3) Enoncerlarègled eKlechkowski, etl'utiliserpour prévoirlaconf igurationélectroniquefondamentaled'unatomed'antimoinedanssonétatfondamental.LarègledeKlechkowskis'énonceainsi:"Lesorbitalesatomiquesseremplissentparvaleurdelasomme(n+l)croissante;à (n+l)constant,ellesseremplissentparvaleurdencroissante».AlorslaconfigurationélectroniquefondamentaledeSbs'écrit,à l'étatfondamental:1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p3soitenréordonnantlesorbitalesparvaleurdecroissante:1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p3ouenutilisantlaconfigurationélectroniquedukryptonKr(Z=36):[36Kr]4d105s25p34) Combienl'antimoinepossède-t-ild'électronsdevalence?LesélectronsdevalencedeSbsontceuxquisontassociésiciaunombrequantiquenle
4plusélevé,c'està diren=5(lasous-couche4dn'estpasencoursderemplissage):Sbpossède5électronsdevalence:5s25p3.5) Combiend'électronscélibatairesunatomed'antimoinepossède-t-il?Donnerlesvaleursdesnombresquantiquesquepossèdentcesélectronscélibataires.D'aprèslarègledeHund,leremplissagedelasous-couche5pestlesuivant:Alorsonremarquequel'antimoinepossède3électronsnonappariés,oucélibataires.Ces3électrons5psonttousdanslemêmeétatdespin,ilsdiffèrentparlavaleurdunombrequantiquemagnétiqueml:nlmlmsnlmlms51-1½51-1-½510½510-½511½511-½6) Déterminerlescoordonnéesdel'antimoinedanslaclassificationpériodiquedeséléments:à quellecolonneappartient-il?Aquellepériode?Pourl'antimoine,lenombrequantiqueprincipalnalavaleurmaximalenmax=5doncSbappartientà la5èmepériodeetsaconfigurationsetermineennp3doncilestdanslatroisièmecolonnedublocpsoitla15èmecolonnedelaclassification(2+10+3=15).Sb:colonne15;période5.7) L'antimoineest-ilunmétalouunnon-métal?Citerunepropriétéexpérimentalequipermetdetranchersansambiguïtécettequestion.Parsapositiondanslaclassificationpériodique,l'antimoinen'estpasunmétalmaisunmétall oïde.Ilpossèdecertainespropriétésdesmétaux commel'éclatmétallique.Pourtranchers ansambiguïtécecaractère nonmétallique, ilfaudrait étudiersaconductivitéenfonctiondelatemp érature carpourunmétal,laconductivitédiminuelorsquelatempératureaugmente.
58) Toutenbasdelacolonnedel'antimoine,setrouvelemoscovium(Mc).Pourquoinetrouvepasdedonnéessursespropriétéschimiques?Onnetrouveaucunedonnéeconcernantlemoscoviumcarc'estl'élémentdenuméroatomiqueZ=115(51+32+32)etaujourd'hui,seulsquelquesatomesdecetélém entonté tédétectés,leurexistenceétantfugace.Noussommesdonc bienloind'av oirsuffisamment d'atomesdecet élémentpourpouvoirl'étudier.Dansl'antiquité,lesfemmeségyptiennesseservaientdel'antimoinecommefardà cils.EllesutilisaientpourceladelastibineSb2S3(noir),sulfured'antimoine.Ondonnelesélectronégativitéssuivantes:χP(Sb)=2,05etχP(S)=2,58.9) Rappelerladéfinitiondel'électronégativité.L'indice"P»faitréférenceà l'unedeséchellesd'électronégativitétrèsutilisées.Aquelchimisteladoit-on?"L'électronégativitétraduitl'aptitudequ'aun atomeà attirerà luiles électronsdesliaisonsauxquellesilparticipedansunédifice».Uneéchelletrèsutiliséeparleschimistesestl'échelledeLinusPauling(1932).10) Apa rtirdesélectronéga tivitésdonnées,indiquerquelssontles deuxionsprésentsdansSb2S3etjustifieralorslastoechiométriedecesulfure.Lesoufreestplusélectronégatifquel'antimoine:ilatendanceà accepterouprendredesélect rons;ainsi ilacquiert laconfigurat iondugazrarequile suitdanslaclassification,à savoirl'argon:Sdonnel'ionS2-.L'antimoine,moinsélectronégatif,valuicéder3deses5électronsdevalenceetvadonnerl'ionSb3+.Nousavonsdoncunassemblaged'ionsS2-etd'ionsSb3+.Commecesulfu redoitê treélectriquementneutr e,alorsnous devonsprendrerassembler3ionsS2-et2ionsSb3+.D'oùlasotoechiométriedusulfured'antimoine:Sb2S3.B. Les sulfures d'antimoine, et l'acide " magique » Lepenta fluorured'antimoineSbF5réagitavecl'acidefl uorhydriqueHFet donne([H2F]+[SbF6]-.C'est un"superacide»capa bledeprotonertouslescomposésorganiquesendonnant decarb ocations(PrixNobeldeGeorgeOlahen 1994).Avecl'acidefluorosulfuriqueHSO3F,onobtientmêmeunacideencoreplusfort,affublédunomde"magique»,[(HO)2SOF]+[SO3F-SbF5]-.11) ProposerunschémadeLewis pourlepentaf luorured'antimoineSbF5.OnrappellequelefluorestlepremierdeshalogènesetquesonnuméroatomiqueestZ(F)=9.LenuméroatomiquedeFestZ=9.Saconfigurationélectroniqueest1s22s22p5.Ilpossède7électronsdevalence.
6SbF5:5+5x7=40électronsdevalence.40/2=20doubletsd'électrons.Proposons:12) Letrifluorured'antimoineexiste,appeléréactifdeSwart,estobtenuà partirdeSbF5etapourformuleSbF3.ProposerleschémadeLewisdeSbF3.Delamêmefaçon:SbF3:5+3x7=26électronsdevalence.26/2=13doubletsd'électrons.Proposons:13) L'azoteNappartientà lamêmecolonnequel'antimoine.SonnuméroatomiqueestZ(N)=7.LesdeuxhalogénuresNF3etNF5peuvent-ilsexisteraussi?Justifiervotreréponse.Laconfigurationélectroniquedel'atomed'azoteest:1s22s22p3.Ilpossèdeaussi5électronsdevalence.MaisseulelamoléculeNF3existe,maispasNF5carl'atomed'azotenepossèdepasd'orbitales"nd»vaca ntes,tandisquel'antimoinep ossèdeluiunesous-couche5ddisponible.NF5n'existepasetSbF5existeparcequel'antimoineesthypervalent.Lepentafluorured'antimoineaétélepremierréactifconnupermettantdeproduiredudifluorF2à partirdefluorures,enraisondelatrèsgrandeaffinitédeSbF5pourl'ionfluorureF-:4SbF5+2K2MnF6→4KSbF6+2MnF3+F2.14) ProposerunschémadeLewispourlamoléculededifluorF2.Pourquoitrouve-t-onl'halogèneXsouslaformeducorpssimpleX2?LenuméroatomiquedeFestZ=9.Saconfigurationélectroniqueest1s22s22p5.Ilpossède7électronsdevalence.F2:2x7=14et14/2=7doubletsd'électrons.
7Proposons:LesatomesXs'unissen tpour formerlesmoléculesX2enéta blissantuneliaisoncovalentecarainsi,ilscomplètentleurcouchedevalenceavec8électrons.Enmai1968,OlahetsescollaborateursontréussilaconversionduméthaneCH4encarbocationterbutyle+C(CH3)3parl'acidemagiqueà 140°C.Laréactioncommenceparlaprotonationduméthane enméthaniumCH5+,qui sedissocie immédiateme ntendihydrogèneH2etméthyliumCH3+,ced ernierr éagissantà sontourave cleméthanerestant.15) LenuméroatomiquedeHest1,celuideCest6.EcrireleschémadeLewisducarbocationCH3+.Commentqualifie-t-onunetelleespèceausensdeLewis? CH3+:4+3x1-1=6électronsdevalence;6/2=3doublets.Proposons:L'atomedecarboneestdéficitaireenélectrons:ilpossèdeunelacuneélectronique,mettantenévidencelapossibilitéd'accueillirundoubletd'électronsqu'ilpossède.AusensdeLewis,c'estunacide:uncarbocationestunacideausensdeLewis.SECOND EXERCICE LEPOTASSIUMKC'estDavyquidécouvritlepotassium,unjourd'octobre1807,alorsqu'ilvenai tdedécouvrirun autreélémentdecet tefamille.Sonnomvientdelapotasse(potash,littéralementpotdecendres)quiétaitunesolutiondecendredevégétauxmélangésà l'eau.LesymboleK,vientdesonautrenom,lekalyum,donnéparlechimistesuédoisBerzeliusenréférenceà laplantekali(salicorne)richeenpotassium.Berzeliusinventalesystèmedesymboleetgardadonclesymboleactuelpourcetélément:K.Donnéespourl'ensembleduproblème:
8ConstantedePlanck:h=6,63.10-34J.sCéléritédelalumière:c=3,0.108m.s-1Constanted'Avogadro:N=6,02.1023mol-11eV=1,6.10-19Jnumérosatomiques:K:19;O:8;Cl:17;Zn:30A. L'élément potassium LenuméroatomiquedupotassiumestZ=19.16) Ecrirelaconfigurati onélect roniquefondamentaledel'atomedepotassiu mKdanssonétatfondamental.Laconfigurationélectroniquefondamentaledel'atomedepotassiumest:1s22s22p63s23p64s117) LamassemolairedupotassiumestM(K)=39,1g.mol-1.Donnerlesymboledel'isotopeleplusabondantetpréciserlacompositiondesonnoyau.Cettemassemolaireestassezprochede39,doncparmitoussesisotopes,l'isotopedenombredemasseA=39doitêtreceluiquiestmajoritaire;sonsymboleest:í µí µí µí µí µSonnoyaurenferme19protonset20neutrons.18) Aquellefamilledutableaupériodiqueappartientlepotassium?Lepotassiumestunalcalin,commelelithiumLi,lesodiumNa,lerubidiumRb,lecésiumCsetlefranciumFr.L'élémentdécouvertparDavyaumêmemomentestceluiquiestsituéjusteaudessusdansletableauactuel:lesodium,Na.19) Quelestlenuméroatomiquedusodium?Ilestsituéaudessusalorssaconfigurationestlasuivante:1s22s22p63s1;l'additiondesélectronsdonne11:lenuméroatomiquedeNaestZ=11.Surlapage Wikipédi adupotassium, onpeutlirececi:"Lepotassiumestl'élémentchimiquedenuméroatomique19,desymbol eK(dulatinkalium).C'estunmétalmou,d'aspectblancmétallique,légèrementbleuté,quel'ontrouvenaturellementliéà d'autresélémentsdansl'eaud emeretdansdeno mbreuxminéraux.I ls'ox yderapidement aucontactdel'airetréagitviolemmentavecl'eau.Ilressemblechimiquementausodium».
920) Citezdeuxpropriétésdesmétauxquiillustrentcetaspect"mou»dupotassiummétallique.Lecaractèremoudupotassiumillustresespropriétésdeductilité("quipeutêtreétirésousformedefil;possibilitédedéformationsansrupture»)etdemalléabilité("peutêtredéformé,commeparexempleaplatisousformedefeuilles»).21) Dequel leentitéioniquedel'éléme ntpotassiums'agit-illorsqu'"onletrouvenaturellementliéà d'autresélémentsdansl'eaudemer»?Justifiervotreréponse.Lepotassiumpossèdeunélectrondevalence,etilestsituédanslapartiegauchedutableaupério dique,doncilesttrèspeuélectroné gatif,etcèdetrè sfacile mentsonélectrondevalence:onretrouvel'élémentpotassiumsouslaformed'ionK+.22) Revenonsuninstantà notreallumette.Leboutonestconstituéd'uncomburant:KClO3,etd'uncombustibleformédecollesorganiquesetd'autresproduitstelsqueZnOquitempère lacombustion,desab rasifs(p oudredeverre),del'agglomérant(gélatine),descolorants.a) Apartirdevotreréponseà laquestionprécédente,endéduirelachargexdel'édificeClO3x.CommelepotassiumestprésentsouslaformeioniqueK+,alorsl'ionchlorateestl'ionClO3-,doncx=1.b) ProposerunschémadeLewispourcetédifice.Clpossède7électronsdevalence(halogène)Opossède6électronsdevalence7+3x6+1=26électronsdevalence;26/2=13doubletsd'électronsc) Donnerunedéfinitionclaired'uncomburantetd'uncombustible.Uncomburantestunoxydant,doncuneespècequigagnedoncdesélectrons:c'estKClO3.Uncarburantestunréducteur,doncuneespècequicèdedesélectrons.d) L'iondel'élémentZnprésentdansZnOestZn2+.Ecrirelaconfigurationélectroniquefondamentaledecetion.
10Configurationélectroniquedel'atomedezinc:1s22s22p63s23p64s23d10Configurationélectroniquedel'ionZn2+:1s22s22p63s23p63d10carcesontlesélectrons4squipartentlespremiers.B- Propriétés chimiques du potassium 23) "Lepotassiums'oxyderapidementaucontactdel'air».Ecrirel'équationdelaréactionrendantcomptedecetteobservation.Sousl'actiondel'air,lepotassiumsubituneréactiond'oxydationparledioxygène:2K(s)+½O2(g)=K2O(s)24) Commelesodium,lepotassium"réagitviolemmentavecl'eau».Ecrirel'équationdelaréaction-violente-dupotassiumsurl'eau.Lepotassiumestunréducteurtrèstrèsfort,etquiréduitl'ion:ilyaundégagementdedihydrogèneobservé:Premièredemi-équation:K(s)=K++e-Secondedemi-équation:2H2O(l)+2e-=2HO-+H2(g)Soit:2K(s)+2H2O(l)=2K++2HO-+H2(g)25) Quellespropriétésdup otassiumillustrentcesdeuxréactions:oxyda ntesouréductrices?Cesdeuxréactionsillustrentlestrèsbonnespropriétésréductricesdupotassium.C- Autour du spectre d'émission/absorption du potassium Voicilediagra mmeénergétiquedupotassium ,quel'on trouver surle siteNationalInstituteofStandardsandTechnology(NIST).Aucuneconnaissanceapprofondiesurcesdiagrammesn'estnécessairepourrépondreauxquestionsposées.Iln'yaaucunementbesoindesécartsd'énergieexprimésenMHz.
1126) Lorsqu'oneffectueuntestdeflammeaveclepotassium,unecouleurvioletteestémise.Indiquer,à partirdudiagramme,quelle(s)est(sont)la(es)transition(s)quiest(sont)responsable(s)decettecouleurviolette,enfaisantunpetitschématrèsclair.Laradiationviolettedoitêtreassociéeà uneradiationdelongueurd'ondeassezprochede300-400nm,borneinférieuredudomainevisibleduspectreélectromagnétique.Surlediagrammecelacorrespondenfaità deuxtransitions4sà 5p,delongueurd'ondeλ=404,84nmetλ=404,53nm.27) Exprimerl'énergiedecettetransitioneneVdanslecasoùvousaveztrouvé1transition;s'ilyadavantagedetransitions,calculercetteénergieassociéeà lapluspetitelongueurd'onde.Calculonsl'énergieassociéeà λ=404,53nmâˆ†í µ=â„Ž.í µ= !.!!= !,!".!"!!"×!,!.!"!!"!,!".!"!!Jâˆ†í µ= !,!".!"!!"×!,!.!"!!"!,!".!"!!×!,!.!"!!"eV
12A.N:ΔE=3,07eVLemêmesit eindiqu equelalongueurd'ondede laradiationcapabledeprovoqu erl'ionisationdupotassiumvautλion=285,6nm,tandisquelesitewebelementsindiquel'énergiequ'ilfautpoureffectuercetteionisation,expriméeenkJ.mol-1.28) Quelleestdonclavaleurluesurlesitewebelements?Ilfautconvertirl'énergieenkJ.mol-1:í µ!=â„Ž.í µ= !.!!= !,!".!"!!"×!,!.!"!!"#,!.!"!!Jí µ!= !,!".!"!!"×!,!.!"!!"#,!.!"!!×6,02.10!"A.N:EI=419250J.mol-1Soit:EI=419,25kJ.mol-1D - Radioactivité et datation K-Ar (cf. document 1) Lepotassiumestutilisépoureffectuerdesdatations,grâceà undesesisotopes,peutrèspeuabondant,40K.SoitunnucléideM,sedécomposantselonunseulmodededésintégrationnucléaired'ordre1,deconstantedevitesseketdepérioderadioactiveT(outempsdedemi-vie,équivalentdutempsdedemi-réactiont1/2).Danscecas,on nes' intéressepas à laconcentrationdunucléide,maisà sapopulationPM(t),à ladatet.OnnoteraPM(0)lapopulationdecenucléideMà ladatet=0etPM(t)celleà ladatet.29) Etablirenfonctiondu tempstlaloi d'évolutionPM(t)dela population ennucléideM.EndéduirelarelationentreketT.Nousavonsuneréactiond'ordre1:í µ= í µ.í µ!(í µ) í µí µ í µ= -11í µí µ!(í µ)í µí µ D'oùl'équationdifférentielleà résoudre-í µí µ!(í µ)í µí µ= í µ!""í µ!(í µ)!
13Etsasolutionaprèsintégration:í µí µí µ!(í µ)í µ!(í µ)!= -í µ.í µLademi-viecorrespondà ladisparitiondelamoitiédesnoyauxdoncenappelantTcetemps,quiestenfaitletempsdedemi-réaction,alorsonétablitque:í µí µí µ!(í µ)!2í µ!(í µ)!= -í µ.í µ í µí µ12= -í µ.í µOnretrouvelerésultatconnu:í µí µ2= í µ.í µí µ= !"!!30) Entenantcomptedesdeuxprincipauxmodesdedésintégrationnucléairedupotassium40
19 Kprésentésdansledocument1,établirl'équationdifférentielleportantsurlapopulationPK(t).Endéduirelaloid'évolutionPK(t).D'aprèscedocument,alorsnousavons:-í µí µ!(í µ)í µí µ!"!= -í µí µ!(í µ)í µí µ!-í µí µ!(í µ)í µí µ!-í µí µ!(í µ)í µí µ!"!= -í µ!í µ!(í µ)-í µ!í µ!(í µ)-í µí µ!í µí µí µ!"!= -(í µ!+í µ!).í µ!(í µ)Enfait,c'estuneréactiond'ordre1,avecuneconstanteglobalequivaut(k1+k2),celas'intègresansdifficulté:í µí µí µ!(í µ)í µ!(í µ)!= -(í µ!+í µ!).í µOnpeutdoncproposeraussi:í µ!í µ=í µ!0í µ!(!!!!!).! 31) Etablirdemêmelaloi d'évolutionPAr(t).Retrouver larelat ion(1),présentée dansledocument1,entrePK(t)etPAr(t).Nousavons:í µí µ!"(í µ)í µí µ= í µ!.í µ!(í µ)soit,enutilisantlerésultatdelaquestionprécédente:í µí µ!"(í µ)í µí µ= í µ!.í µ!0í µ!(!!!!!).!
14Nousrecherchonsdoncunefonctiondontladérivéecontiente-ax.Oruneprimitivedelafonctione-axeste-ax/a=λ,λétantunréel.Ainsi:í µ!"í µ= - í µ!.í µ!0í µ!(!!!!!).!í µ!+í µ! + í µ λvaêtredéterminéenutilisantlesconditionsinitiales:í µ!"0=0= - !!.!!!!!!!! + í µ í µ= !!.!!!!!!!! D'oùlaloid'évolutiondelapopulationdesatomesd'argonenfonctiondutemps:í µ!"í µ= - í µ!.í µ!0í µ!(!!!!!).!í µ!+í µ! + í µ!.í µ!0í µ!+í µ! í µí µí µí µ= í µí µ.í µí µí µí µí µ+í µí µ í µ - í µ!(í µí µ!í µí µ).í µCelapeuts'écrireainsi:í µ!"í µ= í µ!.í µ!0í µ!+í µ!- í µ!.í µ!í µí µ!+í µ! (í µ!+í µ!)í µ!"í µ=í µ!.í µ!0- í µ!.í µ!í µCequiestbiendelaformeattendue:í µ!+í µ!.í µ!"í µí µ!= í µ!0- í µ!í µCarc'estbien:í µí µí µ= í µí µ+í µí µí µí µ.í µí µí µí µ+í µí µí µ32) Apartirdel'étudedurapport()
K K P0 Pt,établirlarelation(2)présentéedansledocument1etpermettantdedaterunéchantillonderoche.Estimerl'âgedelacendrevolcaniquedeOkote.Lenombredemassedel'isotopeleplusabondantestA=121.í µ!0= í µ!+í µ!í µ!.í µ!"í µ+í µ!í µí µ!0í µ!í µ= í µ!+í µ!í µ!.í µ!"í µí µ!í µ+1í µ!0í µ!í µ= í µ!+í µ!í µ!.í µ!"í µí µ!í µ+1etcommeí µ!í µ=í µ!0í µ!(!!!!!).!
15í µ!0í µ!í µ= í µ(!!!!!).!D'où:í µ!+í µ!í µ!.í µ!"í µí µ!í µ+1= í µ(!!!!!).!Commeuntermeesttrèspetitdevant1,nousproposonslepassageauloarithmenépérien,puisundéveloppementlimité:Lorsquex<<1,alorsí µí µ1+í µâ‰ˆí µCequidonne:í µí µ(!!!!!!!.!!"!!!!+1)= (í µ!+í µ!).í µetí µí µ(í µ!+í µ!í µ!.í µ!"í µí µ!í µ+1)≈ í µ!+í µ!í µ!.í µ!"í µí µ!í µ D'oùlerésultat:í µ!+í µ!í µ!.í µ!"í µí µ!í µ= (í µ!+í µ!).í µ1í µ!.í µ!"í µí µ!í µ=í µ 1í µ!.í µ!"í µí µ!í µ=í µí µ= 1í µ!.í µ!"í µí µ!í µL'âgedelacendreesttcendre(onutilisek2=Ln2/T2)í µ!"#$%"= 1í µ!.í µ!"í µí µ!í µ=111,9.109 8,3.10128,6.1016í µ!"#$%"= 1í µ!.í µ!"í µí µ!í µ=11,9.109Ln2 8,3.10128,6.1016tcendre=1,67.106annéessoit:tcendre=1,7.106années copie d'écran : réaction du potassium sur l'eau
16 Document 1 - Radioactivité et datation K-Ar Le noyau du potassium 40
19 Kse transforme selon deux modes principaux de désintégration nucléaire ayant lieu simultanément et modélisés par les équations suivantes :1940K→2040Ca+-10e+00υ!e (antineutrino) de constante de vitesse k1 et de temps de demi-vie T1 = 1,40.109 années ;40040 0
19118 0e
KeAr(neutrino) de constante de vitesse k2 et de temps de demi-vie T2 = 11,9.109 années. On rappelle que : - la période radioactive ou temps de " demi-vie » Ti est la durée au terme de laquelle la population initiale de nucléides a été divisée par deux ; - l'ordre d'une transformation nucléaire vaut 1. Le potassium 40
19 Kest présent dans les laves volcaniques en fusion. Sous l'effet de la chaleur, la roche fond, devient de la lave et libère alors l'argon. En refroidissant, la lave se solidifie à la date t = 0. Elle contient alors du potassium 40
19 Kmais pas d'argon. Le dosage par spectrométrie de masse, à une date t, des quantités d'argon et de potassium 40
19 Kemprisonnées dans le réseau cristallin des laves solidifiées permet alors de dater ce type de roches. On note : - PK(t) et PAr(t), le nombre de nucléides présents dans les roches issues de laves solidifiées, respectivement en potassium 40
19 K et argon à la date t ; - PK(0) est le nombre de nucléides 40 19 Kà la date t = 0 de solidification de la roche. On établit la relation (1) en ne tenant compte que des deux principaux modes de désintégration nucléaire du noyau de potassium 40
19 K 12 KKAr 2 kk P0PP k tt relation (1). En supposant que le rapport () Ar 12 2K P kk kP t test suffisamment faible devant 1, on établit la relation (2) permettant de dater un échantillon de roche : ()
Ar 2K P 1 kP t t trelation (2). L'analyse par spectrométrie de masse des cendres volcaniques provenant de Okote en Ethiopie a donné 8,6.1016 atomes de potassium 40
19 K et 8,3.1012 atomes d'argon 40 18 Arpar gramme de cendre. Extraits de l'article La méthode de datation potassium-argon (Planète Terre, octobre 2003) http://planet-terre.ens-lyon.fr/article/datation-k-ar.xml
quotesdbs_dbs41.pdfusesText_41[PDF] nombre d'électrons dans l'aluminium
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