Loi de Wien, loi de Beer-Lambert, énergie atomique et quantité de matière

Thèmes abordés

physique, loi de Wien, loi de Beer-Lambert, énergie atomique, quantité de matière, longueur d'onde, photons, ions, constante de Planck, concentration molaire

Résumé du document

Ce document contient 4 exercices corrigés portant sur les lois de Wien et de Beer-Lambert, le calcul de l'énergie atomique et celui de la matière.

Extraits

[...] Loi de Wien, loi de Beer-Lambert, énergie atomique et quantité de matière Exercice 1μm=1000nm donc 2,72μm=2,72x1000=2720nm Les longueurs d'onde du visible sont comprises entre 400nm (bleu-indigo) et 800nm (rouge). La longueur d'onde de 2720nm est donc en dehors du domaine visible. Elle se trouve dans le domaine des infrarouges D'après la loi de Wien, λmax.T=C où C=2,89.10-3K.m est une constante. On a donc T=Cλmax=2,89.10-32,72.10-6≈1063K. TK=T°C+273 donc T°C=TK-273, d'où T=1063-273=790°C. Exercice L'énergie d'un atome est quantifiée car les niveaux d'énergie correspondant à son état fondamental et ses différents états excités ne peuvent prendre que des valeurs discrètes. [...]

[...] Cela confirme bien l'inscription de masse portée sur le flacon. Exercice Quantités de matières à l'état initial : Pour les ions Cu2+ : n0Cu2+=cV=2,0x50,0.10-3=0,10 mol ; Pour le solide Al : n0Al=mMAl=5,027,0≈0,19 mol. On a le tableau d'avancement suivant pour la réaction chimique en jeu : A l'état final, on remarque que tous les ions Cu2+ ont été consommés, et donc que la solution finale est incolore. Cela donne 0,10-3xmax=0 donc xmax=0,033 mol D'après le tableau d'avancement, on aura à l'état final : - nfCu2+=0 - nfAl3+=2xmax=2x0,033=0,066 mol. [...]

[...] Cette longueur d'onde correspond à la transition des niveaux 1 vers 2. (On a trouvé λ1-->2=588nm à la question précédente) La présence de cette raie d'absorption nous indique que l'étoile Alnilam est composée d'atomes de sodium. Exercice La quantité de matière initiale de permanganate de potassium est donnée par n0=c0V0=1,0.10-2x0,10=1,0.10-3mol. La masse molaire du permanganate de potassium est MKMnO4=MK+MMn+4MO=39,1+54,9+4x16,0=158g.mol-1. On a donc la masse initiale à peser suivante m0=MKMnO4n0=0,158g La solution S5 à une concentration c5=10.10-5mol.L-1=1,0.10-4=1,0.10-2100=c0100. On a donc dû diluer 100 fois la solution S0. [...]