15/03/2017 DV06_2016_2017.doc 1/4
NOM : ... Prénom : ... Classe : 1ère S 1
Le 16/03/2017 Devoir n°6 (1h) - Calculatrice autorisée Page : 1 / 4
Observations : NOTE :
Bonus : 0 - 0,5
/20
Remarque : Les réponses littérales doivent comporter un sujet un verbe et un ou des compléments. En cas d’oubli, la réponse sera sanctionnée.
Connaître : ... /17 Appliquer : ... /17 Raisonner : ... /16 Communiquer : ... /10
% de réussite : ... % 70% au minimum
% de réussite : ... % 60% au minimum
% de réussite : ... % 50% au minimum
% de réussite : ... % 50% au minimum
I. Questions sur la radioactivité (14 points/60)
1) Lors d’une désintégration radioactive, nommer et symboliser les 3 particules susceptibles d’être émises.
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2) Expliquer par une phrase à quoi correspond les rayonnements émis lors d’une désintégration nucléaire.
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3) Rappeler les lois de conservation (ou lois de Soddy) lors d’une réaction nucléaire.
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4) Qu’appelle-t-on fission nucléaire ?
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II. Ecrire l’équation d’une réaction nucléaire (4 points/60)
Le technétium 99 (9943Tc), émetteur de rayons , est utilisé en médecine nucléaire pour effectuer de nombreux diagnostics. Cet isotope est radioactif de type -.
1) Le technétium 99 est obtenu par désintégration - du molybdène, symbole Mo.
Ecrire l’équation de la réaction qui permet de produire du technétium 99 à partir du molybdène Mo.
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2) Ecrire l’équation de désintégration du radon 220 (22086 Rn) qui donne du polonium Po et de l’hélium 42He.
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III. Activité provenant d’une momie (6 points/60)
En 1 minute, on a mesuré 5 400 désintégrations de carbone 14 dans un échantillon radioactif provenant d’une momie.
1) Donner la définition de l’activité A d’un échantillon radioactif en précisant l’unité S.I. de celle-ci.
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2) Calculer l’activité A de cet échantillon.
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3) Combien aurait-on mesuré de désintégrations en 5 minutes ?
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IV. Quelle énergie ! (14 points/60)
A l’intérieur de la chambre d’expérimentation du Laser Mégajoule (LMJ), les scientifiques espèrent réaliser une réaction de fusion à l’aide de puissants lasers.
Une réaction de fusion envisagée a pour équation : 21H + 31H 42He + 10n Noyau ou particule Masse (kg)
deutérium 21H 3,34358 10-27 kg tritium 31H 5,00736 10-27 kg hélium 42He 6,64466 10-27 kg neutron 10n 1,67493 10-27 kg
1) Calculer la perte de masse m correspondant à la fusion d’un noyau de deutérium 21H et d’un noyau de tritium 31H.
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2) En déduire l’énergie libérée E libérée par cette réaction. Donnée : c = 299 792 458 m.s-1
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3) Calculer l’énergie libérée E’ libérée par la fusion d’une mole de deutérium avec une mole de tritium.
Donnée : NA = 6,02 1023 mol-1
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4) Le pouvoir calorifique du charbon est de 240 kJ.mol-1 c’est-à-dire que la combustion complète d’une mole de carbone (présent dans le charbon) fournit une énergie égale à 240 kJ.
Calculer la masse m (en kg) de charbon qui fournirait la même énergie que l’énergie libérée E’ libérée. Si vous n’avez pas la réponse à la question précédente, prendre E’ libérée = 2,0 1012 J
Donnée : M(C) = 12,0 g.mol-1
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5) Bonus (0,5 point/20) : Où trouve-t-on de façon « naturelle » une réaction de fusion nucléaire ? Donner une des conditions d’obtenir une fusion nucléaire.
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V. Solide ionique (12 points/60)
1) Donner la définition d’un solide ionique
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Lors d’une épreuve expérimentale, un élève doit préparer 100,0 mL d’une solution aqueuse de nitrate de cuivre II de concentration molaire C = 0,20 mol.L-1. La préparation s’effectue par dissolution de nitrate de cuivre II solide de formule Cu(NO3)2.
Pour cela, il pèse 2,51 g de nitrate de cuivre II, le place dans un bécher, ajoute de l’eau distillée jusqu’à la graduation 100 mL, puis agite la solution à l’aide d’un agitateur magnétique et d’un barreau aimanté.
Données : M(Cu) = 63,5 g.mol-1 ;M(O) = 16,0 g.mol-1 ; M(N) = 14,0 g.mol-1 2) La masse pesée est-elle correcte ? Détailler les calculs pour répondre à la question
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3) Commenter le protocole utilisé. (Vous pouvez répondre à cette question sans avoir faite la précédente.)
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t VI. Changements d’états (10 points/60)
Le graphe ci-dessous représente l’évolution de la température en fonction du temps lorsqu’on chauffe du cyclohexanol, un alcool polaire de formule C6H11-OH.
Données : électronégativités : C : 2,5 ; H : 2,2 ; O : 3,4
1) Déterminer la température de fusion du cyclohexanol en utilisant le graphe. Justifier votre réponse.
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2) D’où vient la polarité de la molécule de cyclohexanol ? Justifier votre réponse.
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3) Quelles interactions assurent la cohésion du cyclohexanol à 20 °C ? Expliquer.
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4) Le cyclohexane a pour formule C6H12 et sa température de fusion est de 6,5°C. Comment expliquer la différence de cette température de fusion avec celle du cyclohexanol ?
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