DS 2 Physique-Chimie

Problème 1 : Étude d'un système de détection de chocs

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FIN DU PROBLEME 1

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Problème 2 : Mesure d'un coe�cient de frottement

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DOCUMENT REPONSE

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Problème 3 : Autour de la luge

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Chimie : atomistique et cristallographie

1 Formules de Lewis

Proposer des formules de Lewis pour les espèces chimiques suivantes :� ion sulfate SO2−

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� ion nitrate NO−3� l'éthylène C2H4

� le dioxyde de soufre SO2

Remarque : On veillera a placer les charges formelles. Si vous choisissez de proposer une formule de Lewis dans laquelle larègle de l'octet n'est pas respectée (hypervalence), vous justi�erez votre démarche.

Données :Numéros atomiques : H : 1 ; C : 6 ; N : 7 ; O : 8 ; S : 16

2 Alliage Or-Nickel

L'or cristallise dans un réseau cfc. Les atome d'or occupent les n÷uds du réseau et sont supposés être des sphères rigides derayon RAu.

1) Fournir une représentation en perspective de la maille conventionnelle. Situer précisément les atomes d'or.

2)a) La structure est dite compacte. Que signi�e cette a�rmation ?b) Calculer alors le paramètre de maille a associé à la maille conventionnelle.c) Calculer la masse volumique ρ de l'or.

3) Préciser le positionnement des sites octaédriques. Calculer le rayon de ces sites, conclure quand à la possibilité d'introductiondu nickel dans ces sites.

4) En fait, cet alliage peut être décrit à l'aide d'une maille cfc dans laquelle un atome de nickel remplace un atome d'or surchaque sommet de la maille conventionnelle. Comment nomme-t-on ce genre d'alliage ?

5) La masse volumique de l'alliage est notée ρ′. Exprimer la valeur du paramètre de maille a′ relatif à la nouvelle mailleconventionnelle en fonction de ρ′ et des masses molaires.

6) La masse volumique de l'alliage est environ 10% plus faible que celle de l'or. En déduire a′. Application numérique.

Données :Masses molaires : MAu = 197 g.mol−1 ; MNi = 58 g.mol−1

Rayons atomiques : RAu = 144 pm ; RNi = 124 pm

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