I/Exercice 1 :

Un atome de carbone 12 est constitué d'un noyau comportant 12 nucléons, et de 6 électrons .

2-La masse d'un nucléon est m_n=1,67 10^-27 kg .

b)Calculer la masse des nucléons formant une mole de noyaux de carbone 12 (on rappelle la valeur de la constante d'Avogadro :N_A=6,02 10²³ mol^-1 ).

3-Combien y a t-il d'électrons dans une mole d'atomes de carbone 12 ? Quelle masse cela représente t-il , la masse d'un électron étant m_e=9 10^-31 Kg ?

Exercice 2 :

Dans un atome d'hydrogène , constitué d'un proton et d'un électron ,la distance entre le noyau et l'électron est variable . On la considère ici malgré tout comme quasiment constante et égale à 0,53 10^-10 m .

3-Calculer la force F , sachant que la constante de Coulomb est K_e=9 10⁹ SI et que la charge du proton est q_p=1,6 10^-19 C.

Exercice 3 :

On dissout un échantillon de glucose (C₆H₁₂O₆) de masse égale à 1,80 g dans une quantité d'eau suffisante pour préparer 50 mL de solution .

Exercice 4 :

On considère l'équation chimique suivante décrivant une réaction possible entre le mercure et le dichlore : Hg + Cl₂ ------> HgCl₂

Exercice 1:

1)Un noyau de carbone 12 contient 12 nucléons . L'atome de carbone étant neutre , s'il est constitué de 6 électrons , le noyau contient autant de protons c'est à dire 12-6= 6 protons (q_p= -q_e =1,6 10^-19 C)

2)a-M_n = 12* m_n= 12*1,67 10^-27 = 2 10^-26 kg .C'est la masse des nucléons dans le noyau de l'atome de carbone 12.

b-La masse des nucléons d'une mole de noyaux de carbone 12 est M_n*N_A=2 10^-26* 6,02 10²³ = 1,20 10^-2 kg =12,0 g

3)il y 6 électrons dans un atome de carbone 12 : dans une mole d'atomes il y en a par conséquent :6*6,02 10²³ = 3,61 10²⁴ . La masse correspondante est 3,61 10²⁴ * m_e = 3,61 10²⁴ * 9 10^-31 = 3,25 10^-6 kg .

4)masse d'une mole de noyaux de carbone 12 (12 g) >> masse des électrons d'une mole d'atomes de carbone 12 ( 3,25 10^-3 g).La masse des électrons est négligeable .

5)La masse des électrons étant négligeable nous obtenons la masse molaire de l'atome de carbone : M=12,0 gmol^-1 , valeur donnée avec trois chiffres significatifs .

Exercice 2 :

A l'échelle atomique , les forces gravitationnelles sont négligeables . Nous ne prendrons donc en compte due la force électrique .

1)

L'interaction entre le proton et l'électron est attractive (charges de signes opposés)

2) . r est la distance proton-électron et e est la charge élémentaire (q_p= - q_e=e). K_e est la constante de Coulomb)

3)Le calcul donne F = 8,2 10^-8 N

5)La force exercée par l'électron sur le proton est opposée à la force exercée par le proton sur l'électron en raison du principe des actions réciproques .

Exercice 3 :

 1)a :M_glucose = 6*12+12+6*16= 180 g.mol^-1 .

b: C= n/V = m/(M*V)=1,8/(180*50 10^-3) = 0,2 mol.L^-1 .

2)Pour diluer 10 fois la solution précédente , il faut prélever V = C'V'/C = V'/10=100/10= 10 mL (Une dilution ne modifie pas la quantité de soluté introduite) de la solution mère (solution précédente de glucose) avec une pipette jaugée (que l'on peut utiliser avec une propipette)de 10 mL .

On verse les 10 mL dans la fiole jaugée de 100 mL , on rince le pipette jaugée à l'eau distillée en versant l'eau de rinçage dans la fiole jaugée .

On ajoute de l'eau distillée dans la fiole jaugée jusqu'au trait de jauge en prenant soin de bien agiter de façon à obtenir une solution fille bien homogène .

Exercice 4 :

1)

2)Pour x=0,5 , nous obtenons :

n(Hg restant ) = 1-0,5 =0,5 mol ; n(Cl₂ restant) = 1 mol et n(HgCl₂ formé) = 0,5 mol