Salut, je voulais savoir: 1)A)Comment peut on justifier que la masse d'un atome est pratiquement égale a celle de son noyau ? B)Et qu'elles sont les hypothèses
Physique/Chimie
Jujudefruit
Question
Salut, je voulais savoir:
1)A)Comment peut on justifier que la masse d'un atome est pratiquement égale a celle de son noyau ?
B)Et qu'elles sont les hypothèses qui conduisent a l'obtention de la relation?
2)A)À l'aide d'un calcul montrer qu'en volume un atome est essentiellement constitué de vide.on supposera que les électrons occupent une place négligeable devant celle occupée par les nucléons.
B)Élaborer une démarche en s'appuyant sur les données des différents documents et sur vos connaissances pour déterminer approximativement le volume occupé par une être humain lorsqu'on supprime tout le vide qui le constitue.
"Un modèle simple permet de calculer le volume V du noyau d'un atome à partir de son nombre de nucléons noté A et du volume V0 du noyau de l'atome d'hydrogène.
Il conduit a la relation : V = A x V0
On calcule V0 à partir du rayon r0 du noyau de l'atome d'hydrogène : V0 = 4/2 pi r0 puissance 3 avec r0 = 1,2x10 puissance
moins 15 m"
Bref je suis vraiment bloquer la dessus je vous demande de l'aide ! Merci pour votre aide!
1)A)Comment peut on justifier que la masse d'un atome est pratiquement égale a celle de son noyau ?
B)Et qu'elles sont les hypothèses qui conduisent a l'obtention de la relation?
2)A)À l'aide d'un calcul montrer qu'en volume un atome est essentiellement constitué de vide.on supposera que les électrons occupent une place négligeable devant celle occupée par les nucléons.
B)Élaborer une démarche en s'appuyant sur les données des différents documents et sur vos connaissances pour déterminer approximativement le volume occupé par une être humain lorsqu'on supprime tout le vide qui le constitue.
"Un modèle simple permet de calculer le volume V du noyau d'un atome à partir de son nombre de nucléons noté A et du volume V0 du noyau de l'atome d'hydrogène.
Il conduit a la relation : V = A x V0
On calcule V0 à partir du rayon r0 du noyau de l'atome d'hydrogène : V0 = 4/2 pi r0 puissance 3 avec r0 = 1,2x10 puissance
moins 15 m"
Bref je suis vraiment bloquer la dessus je vous demande de l'aide ! Merci pour votre aide!
1 Réponse
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1. Réponse croisierfamily
1a) comme un électron a une masse ridiculement petite comparée à celle d' un nucléon, on se permet d' oublier ou de négliger la masse des électrons .
Mnucléon = 1,7 x 10 puiss - 27 kg ;
Mélectron = 9 x 10 puiss - 31 kg = 0,0009 x 10 puiss - 27 kg
donc il faut 1889 électrons pour égaler la masse d' un nucléon !!
1b) comme le volume des électrons est ridiculement petit par rapport au volume du noyau de l' atome, et comme l' espace entre le noyau et les électrons est du vide, on pourra assimiler le volume de l' atome à celui de son noyau .
2a) Rayon atome hydrogène = 0,5 x 10 puiss - 10 mètre
rayon proton = 1,2 x 10 - 15 mètre
Volume atome hydrogène = [ 4 x 3,14159 x ( 0,5 x 10 puiss - 10 ) au cube ] / 3
= [ 12,57 x 0,125 x 10 puiss - 30 ] / 3
= [ 1,571 x 10 puiss - 30 ] / 3
= 0,524 x 10 puiss - 30 mètre cube
volume proton = 7,24 x 10 puiss - 45 mètre cube
Le Volume de l' atome est donc énorme par rapport au volume du noyau, c' est dû aux électrons éloignés du noyau . L' atome est donc composé de beaucoup de vide ( entre le noyau et les électrons ), on pourra donc se permettre de prendre en compte seulement le volume du noyau !
2b) un être humain est composé principalement des éléments suivants : Carbone, Oxygène et azote ( 12 nucléons, 16 nucléons, et 14 nucléons ) . Prenons un être humain de 70 kg composé exclusivement d' azote - ceci pour simplifier les calculs !
1 mole d' azote = 6 x 10 puiss 23 atomes = 6 x 14 x 10 puiss 23 nucléons
= 84 x 10 puiss 23 nucléons
or 1 humain comporte 70 000 grammes / 14 grammes = 5 000 moles d' atomes
donc 1 humain comporte : 5000 x 84 x 10 puiss 23 nucléons
= 420 000 x 10 puiss 23 nucléons
= 4,2 x 10 puiss 28 nucléons
or volume d' un nucléon voisin de 7 x 10 puiss - 45 mètre cube
donc volume d' 1 humain "sans vide" = ( 7 x 10 puiss - 45 ) x ( 4,2 x 10 puiss 28 )
= 7 x 4,2 x 10 puiss - 17
= 29 x 10 puiss - 17
= 3 x 10 puiss - 16 mètre cube ENVIRON
or 1 m3 = 1 000 000 000 mm3 = 10 puiss 9 mm3
donc volume d' 1 humain "sans vide" = 3 x 10 puiss - 16 x 10 puiss 9
= 3 x 10 puiss - 7 millimètre cube seulement !!!