IE n°3 [4LS]

IE n°3: Modèle atomique de Rutherford-Chadwick

SERIE A

1. On projette dans un spectromètre de masse un mélange d'atomes d'hydrogène et d'azote. Les distances des points d'impact des atomes d'hydrogène et d'azote par rapport au centre de l'écran sont, en valeur absolue, dN = 13 et dH = 195. Déterminez la masse isotopique de l'azote par rapport à l'hydrogène. Est-elle compatible avec le modèle de Rutherford. Expliquez pourquoi.
2. Complétez le tableau.
3. Calculer la masse moléculaire absolue de Ca(HCO3)2 [3 et 2 en indice]
4. Calculez, un unité de masse atomique et en gramme, la masse de 4 atome de germanium.
5. Combien y a-t-il d'atomes dans 5,20 g de dioxygène?
6. Définissez: atomes isotopes, deutérium, cation

1.

** dH/dN = 195/13 = 15
Or, le rapport des distances est inversément proportionnel à celui des masses (au plus la distance par rapport au centre de détection est grande, au plus la mase est petite car les atomes sont déviés plus loin s'ils ont une masse moins importante)
-> Masse N/Masse H = 15
-> La masse isotopique de l'azote est 15x supérieure à celle de l'hydrogène.
** D'après le modèle de Rutherford, la masse de l'atome d'azote devrit être 7 fois supérieure à celle de l'atome d'hydrogène (Z de l'H = 1; Z de N = 7).
-> Modèle de Rutherford incorrect. Chadwick montrera que les noyaux atomiques contiennent des neutrons, particules neutres de masse environ égale à celle des protons.

2.
Si vous voulez le tableau demandez, parce que le retranscrire ici... Je dois trouver comment faire!

3.
40,1 + 2x 1,0 + 2x 12,0 + 6x 16,0 = 162,1 u

4.
Masse de 4Ge = 4x 72,6 = 290,0 u
En utilisant la relation u <=> g, on trouve que 4 atomes de Germanium pèsent 4,82 x 10 exposant (-22)

5.
Masse moléculaire absolue de deux atomes d'O = 2x 16,0 = 32,0 u soit 32x 1,66 x 10 exposant (-24).

2 atomes pèsent 5,312 x 10 exposant (-23) g
<=> 1,95 x 10 exposant (23) atomes dans 5,20 g de dioxygène (REGLE DE TROIS)

5.
** Atomes isotopes = atomes caractérisé par le même nombre atomique Z (et qui ont donc le même nombre d'électrons et de protons) mais qui ont un nombre de masse différent et donc un nombre de neutrons différent.
** Le deutérium est un des isotopes de l'hydrogène qui a 1 proton, 1 électron et 1 neutron -> hydrogène-2
** Un cation = une des deux sortes d'ions. Le cation est un oin chargé positivement et donc un atome ayant perdu des électrons.

Merci encore....