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A.S : 2014/2015 4 Sc Exercice 1 (D:\STIRA DOC\Doc. INTERNET\Doc Int 4eme\Math 4\devoires\section 4 Sc Devoir+de+Synthèse+N°3+-+Sciences+physiques+-+Bac+Sciences+exp+(2010-2011)+Mr+Benaich) On réalise la pile symbolisée par : Sn |Sn 2+ (10 -1 moℓ.L -1 ) || Ni 2+ (10 -1 moℓ.L -1 ) | Ni. 1) La mesure de la fem E de cette pile, à 25°C, donne E = - 0,12 V. a- Déterminer, en le justifiant, la valeur de la fem standard E° de cette pile. b- Comparer, en le justifiant, le pouvoir réducteur des deux couples Sn 2+ /Sn et Ni 2+ /Ni. 2) a- Sachant que le potentiel standard de Sn 2+ /Sn est E°( Sn 2+ / Sn ) = - 0,14 V, déterminer la valeur de E°( Ni 2+ / Ni). b- Schématiser avec toutes les indications nécessaires la pile permettant de mesurer le potentiel standard d’electrode E°( Ni 2+ /Ni). Donner son symbole. 3) On réalise maintenant une seconde pile symbolisée par : Sn | Sn 2+ (10 -1 moℓ.L -1 ) || Ni 2+ (1 moℓ.L -1 )| Ni. a- Déterminer la valeur de la fem E de cette pile. b- Calculer la constante d’équilibre de la réaction correspondant au sens possible spontanément. c- Dresser le tableau d’avancement relatif à ce système et déduire les concentrations [Ni 2+ ] f et [Sn 2+ ] f lorsque la pile cesse de débiter du courant. Exercice 2 Le césium 139 55 Cs se désintègre spontanément pour donner du baryum Ba avec émission d’un électron. 1) Ecrire l’équation de cette réaction nucléaire et préciser les lois utilisées. 2) L’évolution radioactive d’un échantillon de césium, contenant N 0 = 5.10 21 noyaux à la date t = 0, est donnée par la relation N = N 0 .e -λt , où N est le nombre de noyaux de césium non désintégrés à une date t > 0 et λ = 1,6.10 -3 s -1 la constante radioactive caractéristique du 139 55 Cs. a- Définir la période T d’un radioélément. b- Calculer la valeur de T. c- Déterminer le nombre de noyaux non désintégrés à la date t = 3T. Exercice 3 L’isotope 226 88 Ra du radium est radioactif. Il se désintègre spontanément en un noyau A Z X avec émission d’une particule α. 1) a- Ecrire l’équation de cette réaction de désintégration en précisant les valeurs de A et Z. b- Identifier le noyau X formé en se référant au tableau ci-dessous. 2) L’énergie libérée par la désintégration d’un noyau de radium 226 88 Ra est égale à 4,9369 Mev. Sachant que cette énergie libérée se répartit sous forme d’énergie cinétique et d’un rayonnement γ et que les mesures expérimentales ont donné respectivement pour α et X les valeurs suivantes des énergies cinétiques : E C(α) = 4,2999 Mev et E C(X) = 0,0780 Mev. En déduire la valeur de la fréquence de rayonnement γ. On donne : h = 6,62.10 -34 J.s ; 1 Mev = 1,6.10 -13 J élément Rn Ac Th Pa Z 86 89 90 91 Série De Révision N°16 Prof : GOUIDER ABDESSATAR
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AA..SS :: 22001144//22001155 44 SScc
Exercice 1 (D:\STIRA DOC\Doc. INTERNET\Doc Int 4eme\Math 4\devoires\section 4 Sc Devoir+de+Synthse+N3+-+Sciences+physiques+-+Bac+Sciences+exp+(2010-2011)+Mr+Benaich)
On ralise la pile symbolise par : Sn |Sn2+(10-1 mo.L-1 ) || Ni2+(10-1 mo.L-1 ) | Ni.
1) La mesure de la fem E de cette pile, 25C, donne E = - 0,12 V.
a- Dterminer, en le justifiant, la valeur de la fem standard E de cette pile.
b- Comparer, en le justifiant, le pouvoir rducteur des deux couples Sn2+/Sn et Ni2+/Ni.
2) a- Sachant que le potentiel standard de Sn2+/Sn est E( Sn2+/ Sn ) = - 0,14 V, dterminer la valeur de E( Ni2+/ Ni).
b- Schmatiser avec toutes les indications ncessaires la pile permettant de mesurer le potentiel standard delectrode E(
Ni2+/Ni). Donner son symbole.
3) On ralise maintenant une seconde pile symbolise par : Sn | Sn2+(10-1 mo.L-1) || Ni2+(1 mo.L-1)| Ni.
a- Dterminer la valeur de la fem E de cette pile.
b- Calculer la constante dquilibre de la raction correspondant au sens possible spontanment.
c- Dresser le tableau davancement relatif ce systme et dduire les concentrations [Ni2+]f et [Sn2+]f lorsque la pile
cesse de dbiter du courant.
Exercice 2
Le csium13955Cs se dsintgre spontanment pour donner du baryum Ba avec mission dun lectron.
1) Ecrire lquation de cette raction nuclaire et prciser les lois utilises.
2) Lvolution radioactive dun chantillon de csium, contenant N0 = 5.1021 noyaux la date t = 0, est donne par la
relation N = N0.e-t, o N est le nombre de noyaux de csium non dsintgrs une date t > 0 et = 1,6.10-3 s-1 la
constante radioactive caractristique du13955Cs.
a- Dfinir la priode T dun radiolment.
b- Calculer la valeur de T.
c- Dterminer le nombre de noyaux non dsintgrs la date t = 3T.
Exercice 3
Lisotope 22688 Ra du radium est radioactif. Il se dsintgre spontanment en un noyauAZ X avec mission dune particule .
1) a- Ecrire lquation de cette raction de dsintgration en prcisant les valeurs de A et Z.
b- Identifier le noyau X form en se rfrant au tableau ci-dessous.
2) Lnergie libre par la dsintgration dun noyau de radium 22688 Ra est gale 4,9369 Mev. Sachant que cette nergie
libre se rpartit sous forme dnergie cintique et dun rayonnement et que les mesures exprimentales ont donn
respectivement pour et X les valeurs suivantes des nergies cintiques :
EC() = 4,2999 Mev et EC(X) = 0,0780 Mev. En dduire la valeur de la frquence de rayonnement .
On donne : h = 6,62.10-34 J.s ; 1 Mev = 1,6.10-13 J
lment Rn Ac Th Pa
Z 86 89 90 91
Srie De Rvision N16
Prof : GOUIDER ABDESSATAR
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Exercice 4
I/ Le radium 22688 Ra se dsintgre avec mission dune particule , et en produisant un noyau de radon Rn dans son tat
fondamental.
1) Ecrire lquation traduisant cette dsintgration.
2) Calculer, en Mev, lnergie libre au cours de la dsintgration dun noyau de radium 22688 Ra.
3) Lnergie libre est communique la particule et au noyau de radon Rn sous forme dnergie cintique. On
montre que lors de la dsintgration, les vitesses V(Rn) du noyau fils et V() de la particule sont dans le rapport inverse
des masses, cest--dire : (Rn) () () (Rn)V V m m .
a- Exprimer le rapport de lnergie cintique EC(Rn) du noyau de radon et de lnergie cintique EC() de la particule en
fonction de leurs masses m() et m(Rn).
b- Calculer, en Mev, lnergie cintique de la particule .
c- En dduire la valeur de la vitesse de la particule .
II/ On considre un chantillon de radium de masse m0 = 4 mg contenant N0 noyaux radioactifs la date t = 0.
On appelle NRa(t) le nombre des noyaux de radium restant dans lchantillon linstant t. la priode radioactive du
radium 22688 Ra est T = 1620 ans.
1) En suppose que, dans un atome, la masse des lectrons est ngligeable, calculer N0.
2) a- Rappeler lexpression de NRa(t) en fonction de , t et N0. ( : est la constante radioactive de radium).
b- Dfinir la priode radioactive T.
c- Etablir la relation entre T et .
3) a- Quelle est la dure ncessaire pour que le quart des noyaux de lchantillon de radium soit dsintgr.
b- Quelle sera alors lactivit A de lchantillon du radium ?
On donne : m() = 4,0026 u ; m(Rn) = 222,0176 u ; m(Ra) = 226,0254 u ; 1 u = 1,66.10-27 kg = 931,5 Mev.c-2
C = 3.108 m.s-1 ; 1 Mev = 1,6.10-13 J ; 1 ans = 365,25 jours.
