Title °TDS ATOMISTIQUE FSAC-CASABLANCA 2022 SMPC.pdf ✅

Veuillez nous contacter : 06-38-14-88-74 FSAC-CASABLANCA http://saborpcmath.com/ SMPC SMAI ENSAM ENSA FST Résumé des cours, corrigé des exercices et des examens, pour les étudiants niveau universitaire ملخص شامل للدروس + تمارين شاملة + تصحيح المتحانات PHYSIQUE : CHIMIE : MATH : INFORMATIQUE : ATOMISTIQUEA SMPC 1 PAR WHATSAPP :06-02-49-49-25 TD+CORRECTION
1 Travaux Dirigés Série n° 1(chap. I et II) Constituants de l’atome : Exercice 1 : - Rappeler les constituants d’un atome - Compléter le tableau suivant : Elément Nombres de protons Nombres d’électrons Nombres de neutrons Nombres de nucléons Br 80 35 P 32 15  Cl 17 18 56 3 26 Fe 40 2 20Ca 16 8O2- Au 197 79 Exercice 2 : Combien y a t il d’atomes dans : 10 g de fer , dans 5 cm3 de fer (solide), dans 1 cm3 d’ethanol (C2H6O) (liquide) et dans 1 cm3 de krypton (0°C, 1 bar) on donne Masse volumique : ρFe = 7,86 g.cm-3 , ρethanol = 0,79 g.cm-3 et Masse molaire M(Fe) = 55,8 g/mol M(éthanol) = 46 g/mol Exercice 3 : Parmi les éléments suivants indiquer les isotopes. ; ; ; ; ; ; ; ; ; Exercice 4 : Le potassium (Z=19) existe sous forme de trois isotopes : 39K , 40K et 41K dont les masses molaires atomiques respectives sont : 38,9637 ; 39,9640 ; 40,9618 (g/mol). L'isotope 40K est le plus rare, son abondance naturelle est de 0,012 %. Sachant que la masse molaire du potassium naturel est 39,102 g/mol, calculer les abondances naturelles des isotopes 39 et 41 dans le potassium naturel. Exercice 5 : La masse molaire du méthane CH4 est de 16,0431 g.mol-1. Sachant que le carbone naturel est constitué d’un mélange d’isotopes et contenant 98,89 % de carbone 12, calculer les pourcentages des isotopes et de l’hydrogène naturel. Isotopes Abondance (%) 98,89 x x1 x2 Masse molaire (g/mol) 12,0000 13,0034 1,0078 2,0140
2 Exercice 6: 1/ Définir l’unité de masse atomique (uma). 2/ Le noyau de deutérium H est constitué d’un proton (p) de masse 1,0073 uma et d’un neutron (n) de masse 1,0087 uma. a- Calculer le défaut de masse Δm sachant que la masse du noyau du deutérium est de 2,0142 uma. b- Déterminer l’énergie de liaison lors de la formation d’une mole de noyaux de H en (j/mol). c- Calculer l'équivalent énergétique de l'u.m.a, en joule et MeV. Exercice 7 : Devoir Le Béryllium Be (Z = 4) ne possède qu’un seul isotope stable, 9Be. 1/ Donner la composition d'un atome de cet isotope et (Z, N et A) 2/ Déterminer la masse «théorique» d'un noyau de cet isotope en u.m.a 3/ En déduire sa masse molaire «théorique» en g.mol-1. 4/ Comparer à sa masse molaire réelle qui est de 9,012 g.mol-1 . 5/ A quoi est due la différence observée ? 6/ Calculez l’énergie de cohésion de cet isotope stable, en MeV par noyau puis en MeV par nucléon. RADIOACTIVITE Exercice 8 Compléter les équations suivantes en préciser le type de désintégration . a- 40 0 19 1 K e ....    b- 226 222 88 86 Ra Rn   .... c- d- 14 ... 7 ... P C   ..... e- Exercice9 On à mesuré qu’un échantillon de 2,00 mg du radioisotope le phosphore 32 contient encore 0,40 mg de phosphore 32 après 33,3 jours. Calculer la demi-vie (T période) de cet isotope. Exercice 10 : Examen 16/17 Le corps humain contient environ 2,6.10-11 % en masse de l’élément carbone 14 (14C) qui est radioactif. a-.Calculer la masse de carbone 14 contenu dans le corps d’un individu de 75 kg. b-.Calculer le nombre d’atomes de carbone 14 contenus dans ce corps. c-.Sachant que la période est 5700 ans, calculer la constante radioactive λ. d-.Combien de désintégrations radioactives de ce carbone 14 se produit-il en une minute dans ce corps. (1 an=365 jours).
3 Exercice 11 Une des réactions courantes est la suivante : 23592U + 1 0n → 9438Sr + 140 zXe + x1 0n 1) De quel type de réaction s’agit-il ? 2) Déterminer, en les justifiant, les valeurs de Z et de x 3) a- calculer la perte de masse. b- Calculer, en joule et en MeV, l’énergie libérée par la fission d’un noyau d’uranium 235. 4) a – Calculer l’ordre de grandeur de l’énergie libérée par la fission de 5 g d’uranium 235. b- Calculer la masse de pétrole libérant, par combustion, la même énergie. Données : 235U 94Sr 140Xe 1 0n Masses atomiques (en uma) 235,O4392 93,915 139,91879 1,00866 Pouvoir calorifique du pétrole : 42 MJ.kg-1 c=2,9979.108 m.s-1 1uma=1,66054.10-27 kg Exercice 12 (Devoir) Le carbone 14 6C est un émetteur de β- de période 5730 ans, il est formé par l’action des neutrons des rayons cosmiques sur 14 7N. Le carbone 14 6C entre dans la chaine alimentaire sous forme de 14CO2. Tant que l’organisme animal ou végétal est vivant, son taux de carbone est celui de l’atmosphère, c’est-à-dire 12,5 désintégrations par minute et par gramme de carbone. A la mort de l’organisme, le carbone 14 6C n’est plus renouvelable et sa teneur diminue. Le taux de carbone des manuscrits trouvés dans la mer morte est 9,9 désintégrations. (mn.g)-1 de carbone. 1- Ecrire les réactions nucléaires de formation et de désintégration du carbone isotopique 14 6C. 2- A quelle époque remontent ces manuscrits ? Modèle de BOHR : Exercice 13 On considère un électron qui se déplace sur un cercle de rayon r centré sur le noyau de charge Ze. 1/ Calculer son énergie en tenant compte de l’hypothèse de Bohr : mvr = nh/2 2/ Calculer le rayon du cercle pour Z = 1 et n=1. Exercice 14 Selon la Théorie de Bohr le nombre de niveaux d’énergie pour l’atome d’hydrogène est Limité. 1/Calculer en joule et en eV les énergies des quatre premiers niveaux : E1, E2, E3 et E4 ainsi que E. 2/Quel est le phénomène qui accompagne le passage d’un atome de l’état excité à l’état fondamental. 3/Quelle énergie minimale doit absorber un atome d’hydrogène pour passer de l’état fondamental à l’état excité E1 et quelle sera la longueur d’onde  en Å de la lumière qui provoquera cette transformation. Exercice 15 (Devoir) Dans l'atome d'hydrogène, l'énergie de l'électron dans son état fondamental est égale à -13,6 eV. a) Quelle est en eV, la plus petite quantité d'énergie qu'il doit absorber pour :