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Le 12/10/2011 DEVOIR N°1-CORRECTION Page : 1/2
I. Puissances de 10 et notation scientifique (4 points)
N° Enoncés Réponses
1 104 × 10-5 = 10-1 = 1,0 ×××× 10-1 2 30 × 105× 102× 4 = 1,2 ×××× 109 3 4 × 2 × 0,1 × 1012/2 = 4 ×××× 1011 4 10-5/(105× 100 × 4) = 2,5 ×××× 10-13 5 100 000 000 × 4 × 0,0002 = 8 ×××× 104 II. Ordre de grandeur de quelques distances (3,5 points)
Taille valeur dans l’unité légale
de distance(m)
notation scientifique(m)
ordre de grandeur(m)
Un homme de 1,78 m 1,78 1,78 ×××× 100 100
Train de marchandises long de 2,56 km 2560 2,56 ×××× 103 103
La main de taille 12 cm 0,12 1,2 ×××× 10-1 10-1
Un cafard de taille 45 mm 0,054 5,4 ×××× 10-2 10-1
III. Eta carina (3 points)
1) L’année lumière est la distance parcourue par la lumière en une année
2) 1 a.l. = 3,0 × 108 × (365 × 24 × 60 × 60) = 9,46 × 1015 m = 9,46 × 1012 km ≈ 9,5 × 1012 km 3) 1 a.l. correspond à 9,5 × 1012 km et x a.l. correspond à 7,1 × 1016 km
Soit x = 7,1 × 1016
9,5 × 1012 = 7,47 × 103 a.l. ≈ 7500 a.l.
4) L’image de l’étoile que nous recevons sur Terre actuellement ne représente pas l’étoile telle qu’elle se présente actuellement mais l’image qui date de 7500 ans auparavant.
5) distance en U.A = 7,1 × 1016
1,50 × 108 = 4,7 ×××× 108 soit 470 millions U.A.
IV. Composition d’un atome et structure électronique (3 points)
• Compléter le tableau suivant
Atome Ar (argon) Si (silicium) Na (sodium) S (soufre)
Symbole du noyau 4018Ar 2914Si 2311Na 3216S
Nombre d’électrons 18 14 11 16
Nombre de protons 18 14 11 16
Nombre de neutrons 22 15 12 16
Structure électronique (K)2(L)8(M)8 (K)2(L)8(M)4 (K)2(L)8(M)1 (K)2(L)8(M)6
Nombre d’électrons externes 8 4 1 6
V. L’élément magnésium (d’après un article de Wikipedia) (6,5 points)
1) L’atome de magnésium 2512Mg est composé de 12 protons, 12 électrons et de 13 neutrons 2) la structure électronique de cet atome est (K)2(L)8(M)2
3) L’ion magnésium Mg2+ un cation car il est chargé positivement.
L’ion magnésium Mg2+ a perdu deux électrons. Le nombre de protons ne change pas soit 12 protons chargés positivement mais 10 électrons chargés négativement dans l’ion Mg2+.
L’ion magnésium Mg2+ ne perd ni ne gagne des protons.
La structure électronique de l’ion magnésium Mg2+ est (K)2(L)8.
4) D’après le texte « … notamment dans l'industrie automobile où la politique est actuellement de minimiser le poids des véhicules afin de réduire la consommation en carburant », l’intérêt du magnésium est d’alléger la voiture.
5) Le rapport vaut r = R1
R2
= 1,50 × 10-10
1,5 × 10-15 = 1,0 × 105
Entre le noyau et les électrons, il y a un « vide ». L’atome a une structure lacunaire.
6) Deux noyaux sont isotopes s’ils ont le même nombre de protons mais s’ils diffèrent par le nombre de neutrons.
7) m = A × m(nucléon) + Z × m(électron)
m ≈ A × m(nucléon) car les électrons ont une masse négligeable devant les nucléons m ≈ 25 × 1,67 × 10-27 = 4,18 × 10-26 kg.
8) q = Z × e = 12 × 1,6.10-19 C ; q = 1,9 × 10-15 C
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1 1 2 1 3 1 2 4 1 2 I
5 1 2 /8
1 1 2 1 2 3 1 2 II
4 1 2 /7
1 1 2 1
3 1 CHS U
4 1 2 III
5 1 CHS U /6
IV 1 2 3 4 5 6 /6
1 1 2 2 1
3 1 2 3 4 4 1
5 1 6 1
7 1 2 CHS U
V
8 1 /13
TOTAL : ... /40
NOTE :
.../20
CHS : erreur de chiffres significatifs U : erreur ou oubli d'unités
