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Exercice 4 : L'étain médical
Du XVIIe au XIXe siècle, l'étain est utilisé dans la fabricatio de matériels d'hôpital tels la palette à saigner, la seringue ou le crachoir. La notation symbolique du noyau atomique de l'étain est de 120nucléons et 50protons (Sn)

1- Donnez la composition du noyau, puis celle de l'atome d'étain
2- Calculez la charge électrique du noyau et la charge des électrons. En déduire la charge électrique de l'atome d'étain.
3- Calculez la masse d'un atome d'étain.
4- Combien d'atomes d'étain contient une seringue de masse m=43 g?

Sagot :

TDONNART
1- Le noyau est composé de 120 nucléons (A = 120) dont :
         50 protons (Z = 50)
         A - Z = 120-50 = 70 neutrons
     L'atome est donc composé de 50 protons et 70 neutrons dans le noyau. Pour garder la neutralité de l'atome il faut que nb(protons) = nb(électrons). Il y a donc 50 électrons.

2- La charge électrique d'un proton est e+. Or il y a 50 protons dans le noyau et les neutrons ne sont pas chargés.
     La charge du noyau est donc [tex]Z*e^{+} = 50*1,6.10^{-19} \\ Z*e^{+} = 8.10^{-18} C[/tex]
     La charge d'un électron est e- = -e+. Or il y a 50 électrons.
     La charge des électrons est donc [tex]Z*(-e^{+}) = 50*(-1,6.10^{-19}) = -8.10^{-18} C[/tex]
     La charge totale de l'atome est 0 car 8.10^{-18} - 8.10^{-18} = 0 C

3- La masse d'un atome est égale à la masse des nucléons car la masse des électrons sont négligeables.
     A = 120
Donc : m(atome) = mn*A = 1,7.10^{-27} * 120 = 2,04.10^{-25} kg

4- Masse de la seringue m = 43 g = 43.10^{-3} kg
nb(atomes) = m / m(atome) = 43.10^{-3} / 2,04.10^{-25} = 2,1.10^{23}

Une seringue de 43 g contient donc 2,1.10^{23} atomes d'étain.