ED UE1 Atome à la molécule

[BenC]

Bonsoir,

J'ai juste un petit doute sur l'énonce d'un exo d'ED en U1 en chimie...,
C'est l'exercice n°1: Notions d'atomistique

Pour la question 1, ce sont les item ACE qui sont vrais; D est faux car on parle de masse atomique (pas de masse molaire) du 56Fe ici qui est de 56 uma, jusque là il y'a pas de soucis

Or c'est l'item E qui pose problème puisqu'on nous indique que la masse MOLAIRE du fer naturel vaut 55,90 g/mol or pour trouver 55,90 il faut utiliser la formule de la masse ATOMIQUE moyenne d'un élément= masse de l'élément en fonction de la répartition de ses différents isotopes : M = somme(ti*mi) et ensuite on remplace par les valeurs de l'énoncé à savoir 0,06*54+0,92*56+0,02*57 = 55,9 u.m.a = M et puisque c'est la masse ATOMIQUE c'est censé être en u.m.a et pas en g/mol... Donc l'item est censé être faux dans ce cas non?Et par conséquent l'item D aussi.. Ou c'est juste une erreur d'énoncé ? Mais de ce cas précis, il est impossible de vérifier si la masse molaire du fer naturel vaut 55,90g/mol étant donné que rien n'est indiqué pour ça dans l'énoncé.. Selon l'énoncé , masse molaire = masse atomique? j'ai du mal à croire..

Cette erreur d'énoncé apparait de nouveau dans la question suivante quand on nous demande l'abondance isotopique du Bore, on parle de masse MOLAIRE et pas de masse atomique or dans le calcul de la masse ATOMIQUE moyenne d'un élément il s'agit de la masse atomique et pas de la masse molaire... Ça n'a pas de sens de parler de masse molaire en g/mol et d'abondance isotopique dans ce cas, non?

Et c'est pour savoir aussi si ce genre d'erreur est récurrent en ED et peut se produire le jour J du concours, parce que dans les faits si on s'en tient à la correction d'aujourd'hui, l'item E est vrai mais ce serai une incohérence de calculer la masse molaire d'un atome en utilisant la formule de la masse atomique moyenne d'un élément... Donc au final, je coche l'item vrai ou pas xD ? Pouvez vous m''éclaircir sur ce point? Merci

Je mets en PJ les énoncés des exos

[✿ Mirumi ✿]

Aloooors

La masse atomique d'un élément X est proportionnelle à la masse atomique élémentaire (Carbone 12) qui a pour valeur 1.6*10^(-27)!
<=> 1 u = 1/12 de la masse d'un atome de Carbone 12
NB : On néglige les électrons, je tenais à le repréciser mdrr

Or, on (enfin des gens smart, pas moi) s'est rendus compte que le ratio g/mol & amu/atome était identique donc au final, c'est juste que la masse molaire & la masse atomique partagent une même valeur MAIS qui doit être interprétée différemment (à cause de l'unité)
Donc oui, M(X) = X g/mol...

Je sais po si c'est clair? j'ai souvent des explications un peu bancales ptdrr

[BenC]

Salut x),

Merci de m'avoir répondu,

Si je comprends bien ce que tu me dis, la valeur de la masse atomique et molaire est pareil mais doit interprété différemment c'est bien ça?

Dans ce cas pour l'item ''D'' ''D est faux car selon la correction, on parle de masse atomique (pas de masse molaire) du 56Fe ici qui est de 56 uma, jusque là il y'a pas de soucis''... Donc toujours selon la correction il y'a une distinction entre masse atomique et masse molaire.. Mais dans de cas, puisque masse atomique = masse molaire mais c'est seulement l'unité qui est faux et il aurait fallut qu'il soit noté 56g/mol, c'est bien ça?

a masse atomique d'un élément X est proportionnelle à la masse atomique élémentaire (Carbone 12) qui a pour valeur 1.6*10^(-27)!
<=> 1 u = 1/2 de la masse d'un atome de Carbone 12

C'est pas plutôt 1 u= 1/12 de la masse d'un atome de carbone 12 de 12 grammes?

[✿ Mirumi ✿]

Dans ce cas pour l'item ''D'' ''D est faux car selon la correction, on parle de masse atomique (pas de masse molaire) du 56Fe ici qui est de 56 uma, jusque là il y'a pas de soucis''... Donc toujours selon la correction il y'a une distinction entre masse atomique et masse molaire.. Mais dans de cas, puisque masse atomique = masse molaire mais c'est seulement l'unité qui est faux et il aurait fallut qu'il soit noté 56g/mol, c'est bien ça?

Yep exactement, le soucis provenait bien de l'unité !

C'est pas plutôt 1 u= 1/12 de la masse d'un atome de carbone 12 de 12 grammes?

Oui mince, j'ai tapé trop vite

[Aymeric]

Tellement fier de l'entraide inter péhun :'(

Pour clarifier la chose : comme son nom l'indique, la masse molaire c'est la masse d'une MOLE. Or 56 u.m.a c'est la masse d'un ATOME. Y'a un facteur d'un trouzillion entre 1 u.m.a et 1g. L'item D est faux car les u.m.a ne donnent pas la masse d'une mole mais la masse d'un atome, tu te doutes bien que l'ordre de grandeur n'est pas du tout le même.

L'approximation qu'on fait c'est que l'u.m.a est à l'atome ce que le gramme est à la mole, mais les deux unités ont une valeur radicalement différentes !!!

Pour faire une analogie du système métrique :

Mettons que la masse volumique de l'or est de 3 tonnes/mètre cube (je dis n'importe quoi pour l'exemple). Si je te demande la masse d'un mètre cube d'or tu devras me dire 3 tonnes, pas 3 kg 3mg ou que sais-je encore. Sinon c'est faux

[BenC]

Salut Aymeric ,

merci de m'avoir répondu, j'arrive mieux à faire la distinction entre les deux mais dans l'énoncé de l'exercice 2 où il nous demande de calculer l'abondance isotopique avec les valeurs données dans l'énoncé, les valeurs doivent donc être bien indiqué en u.m.a et pas en g/mol dans ce cas...

Par ailleurs j'ai vérifier en comparant la masse atomique de l'oxygène par exemple et sa masse molaire du coup (en pj), l'oxygène présente 3 isotopes stables (selon wikipedia) à savoir le 16O 17O 18O mais il possède aussi 10 autres isotopes radioactifs (-> le fait que l'atome présentes des isotopes radioactives est t-il un facteur qui intervient dans l'abondance isotopique de celle ci?), donc si on se réfère qu'à ces trois isotopes, le calcule de la masse atomique moyenne est la suivante M= S(ti*mi) où m(i) est la valeur de la masse atomique de chaque isotope soit le nombre de ses nucléons.. Donc M= (99,757*16+0,038*17+0,205*18)/100 =16,00448 u.m.a et sachant que la masse molaire de l'atome d'oxygène est de 15,999 g/mol donc en soit il y'a une toute petite différence de l'ordre de 10-3 mais si on fait une approximation, la valeur de la masse molaire (donc la masse d'une mole d'oxygène) a la même que la valeur de la masse atomique de cet atome celle ci

[Aymeric]

Si tu connais les u.m.a, tu connais les g/mol. Considère que ce sont deux notions différentes qui ont la même valeur numérique

" le fait que l'atome présentes des isotopes radioactives est t-il un facteur qui intervient dans l'abondance isotopique de celle ci?"

Cette intuition est tout à fait correcte, bravo ! La radioactivité caractérise la transformation d'atomes. Si un atome est fortement radioactif on caractérise cela par une forte activité. Mais l'activité radioactive n'est autre que la mesure du nombre de désintégration par unité de temps ! Par conséquent les éléments radioactifs, instables, sont en quantité insignifiante comparément aux éléments non radioactifs qui eux sont stables

(c'est d'ailleurs une règle du vivant comme du non vivant : plus c'est stable plus c'est abondant)

Concernant l'approximation c'est exact aussi. On se la permet car à notre échelle c'est une infime marge d'erreur.