Exercice 1:
Le diamant est un cristal constitué uniquement d'atomes de carbone. On
considère que ces atomes sont tous des atomes de carbone
12 (A=12 nucléons et Z-6 protons). Il faut en moyenne traiter 20 tonnes de
minerai pour extraire 1,0 g de diamant, soit 5,0 carats. (5,0 carats équivaut
à 1g de diamant)
Données :
- masse d'un nucléon= 1,67 x 10-27 kg.
- masse d'un électron = 9,11 x 10-3¹ kg.
- Le diamant coûte très cher : un diamant de 1,1 carat peut être vendu 15000 €.
L'objectif de l'exercice est de trouver le prix d'un "atome de diamant". Pour cela
nous allons procéder par étapes :
1) Pourquoi peut-on dire que la masse d'un atome est égale à la masse de ses
nucléons? (Que représente la masse des électrons par comparaison à la masse
des nucléons)
2) calculer la masse d'un atome de carbone
3) combien y a-t-il d'atomes de carbone dans un échantillon del gramme de
diamant ?
4) quel est le prix d'un gramme de diamant ?
5) quel est le prix d'un "atome de diamant" ?
Exercice 2:
Le charbon est constitué d'atomes de carbone 12 (A=12 nucléons et Z-6
protons). En 2019, le prix du charbon était de 150euros par tonne (c'est-à-
dire 150 euros pour 1000kg).
Données :
- masse d'un nucléon= 1,67 x 10-27 kg
-masse d'un électron=9,11 x 10-31 kg.
L'objectif de l'exercice est de trouver le prix d'un atome de carbone issus d'un
tas de charbon. Pour cela nous allons procéder par étapes :
1) quel est le prix d'un gramme de charbon.
2) calculer la masse d'un atome de carbone
3) combien y a-t-il d'atomes de carbone dans 1 gramme de charbon ?
4) En déduire le prix d'un "atome de charbon"
5) Comment expliquer une telle différence de prix entre le carbone du charbon
et celui du diamant ? (Rédaction d'au maximum 10 lignes. Vous pouvez faire
des recherches sur internet)