Exercice n°1 : étude de différentes lampes

Exercice n°1
1 Un spectre d'origine thermique est un spectre continu 2- calculons pour les 3 lampes la valeur de la longueur d'onde maximale
d'émission
on utilise la loi de Wien
( x T = cste d'ou ( = cste / T
pour :
T = 1700 °C = 1973 K ( = 1469 (m
T = 2500K ( = 1159 (m
T = 3000 K ( = 966,0 nm
3- la lampe d'Edison émet dans l'infra rouge, cependant au vu de la forme
de la courbe d'émission (voir question 1) une partie du spectre émet dans
le visible dans les hautes longueurs d'onde ce qui correspond au jaune. 4-Quand la température augmente la longueur d'onde diminue. 5-
a- la lumière blanche est obtenue par synthèse additive
b- on ne peut pas utiliser la loi de Wien car le spectre ne correspond
pas au spectre d'un corps chauffé EXERCICE N°2
1- Une partie de l'énergie est gardée par la molécule, donc [pic].
2- Comparons les longueurs d'onde absorbée ?inc et émise ?em
On a [pic] et [pic]. Or [pic], donc [pic].
3- L'atome absorbe une radiation correspondant à une certaine couleur et
peut une radiation correspondant à une autre couleur de longueur
d'onde plus grande. Cas d'un agent azurant
1- Déterminons ?em. On a Einc = hc/?inc = hc/340.10-9 = 3,65 eV 5- Or Eem = Einc - 0,764 = 3,65-0,764 = 2,89 eV 6- Ceci correspond à la longueur d'onde : ? = hc/Eem = hc/2,89 = 429 nm
Cette longueur d'onde correspond à une radiation visible de couleur bleue.
5- Un agent azurant peut être ajouté à une lessive afin de compléter la
gamme de lumière visible. En effet, la substance lavée peurt absorbée le
bleu qui est restitué à l'aide des agent azurant ce qui permet de
compléter le spectre de la lumière réfléchie par la substance lavée.
Exercice n°3 1 a- Dans 1 litre d'air expiré il y a au maximum : 0,50/2000 = 2,5.10-4 g
b- Pour consommer tout l'éthanol avec la quantité minimale de
dichromate il faut se placer dans les conditions st?chiométriques soit :
nCr2O72- /1 = nC2H6O/3
avec :
nC2H6O = 2,5.10-4 / 46 ce qui conduit à : nCr2O72- = 1,8.10-6 mol
c- soit mCr2O72- = nCr2O72- x 242 = nC2H6O/3 x 242 = 4,4.10-4 g 2 a- la valeur étant supérieure à 2,4.10-4 g elle est en état d'ivresse.
b - le volume d'air expiré est de 1 litre la masse correspondante est
donc de 3,0.10-4 g ce qui représente :
n1 = 3,0.10-4 / 46 = 6,5.10-6 mol
pour le dichromate :
n2 = 8,7.10-4 / 242 = 3,6.10-6 mol | |3 C2H6Oaq + Cr2O7 2-aq + 8 H+aq ( 3 C2H4Oaq+|
| |2 Cr3+aq + 7 H2O l |
|EI |6,5.10-6 |3,6.10-6 | |0 |0 | |
|EF |0 |1,4.10-6 | |6,6.10-6 |4,4.10-6 | |
La réaction s'arrête quand un des deux réactif est entièrement
consommé soit :
6,5.10-6/ 3 = 2,2.10-6 mol
3,6.10-6 /1= 3,6.10-6 mol
d'ou x max = 2,2.10-6 mol
le réactif en excès est l'ion dichromate EXERCICE n°4 : 1- si un photon est absorbé, il passe de l'état fondamental à un
état excité
soit au niveau énergétique : -5,14 + 3,76 = -1,38 (E4)
ce niveau existe, l'affirmation est donc correcte
2- le photon a pour énergie E = h.[pic]= 1,70 eV
s'il est absorbé l'atome possédera le niveau énergétique :
-5,14+1,70 = -3,44eV, ce niveau n'existe pas, le photon n'est pas
absorbé.
3- le photon a pour énergie E = h.[pic]=3,20 eV, il peut être émis
car il correspond à un passage du niveau E2 vers E0 4- Le photon correspond au passage de l'étatE4 à E1, il peut donc
être émis. 5- Le photon a pour énergie : E = 2,11 eV, -5,14+2,11 = 3,03 (E3) ,
il peut être absorbé.