Annale corrigée Exercice

Les algues : matériau du futur

1. Étapes de la fabrication des billes

▶ 1. a) L'alginate de sodium possède 6 atomes d'oxygène.

b) L'atome d'oxygène contient 8 électrons également car un atome contient autant d'électrons que de protons.

c) Lors d'une dissolution, la masse de l'espèce dissoute s'ajoute sans varier à celle du solvant. Si on ajoute donc 8 g d'alginate à 100 g d'eau on obtiendra 108 g de solution d'alginate.

▶ 2. En plaçant la solution d'alginate dans le congélateur, le liquide ne subira aucune transformation chimique. En effet aucune nouvelle substance n'apparaît et l'eau et l'alginate ne disparaissent pas. La solution se solidifie : elle passe de l'état liquide à l'état solide. Il s'agit là d'un changement d'état : c'est donc une transformation physique.

▶ 3. a) Les formules des réactifs sont :

C6H7O6 et Ca2+.

b) Lors de la transformation chimique, deux ions alginate réagissent avec un ion de calcium pour former l'alginate de calcium.

remarque

Le nombre 2 apparaissant devant le premier réactif est là pour ­équilibrer l'équation.

2. Poids de la solution contenue dans une bille

Pour calculer le poids de la bille, on utilise la relation P = × g. Il faut donc calculer d'abord la masse de la bille.

conseil

Tu dois utiliser trois formules différentes. Écris chacune d'elle au moment de t'en servir.

La masse volumique ρ et la masse sont liées par la relation ρ=mV d'où m = ρ × V. Pour déterminer le volume de la bille on utilise l'une des formules données dans l'énoncé.

Déterminons le volume V de la bille à partir de la photographie.

info +

La photo est à l'échelle 1/2, les mesures se multiplient par 2.

Mesure du rayon de la bille sur la photographie : R = 1 cm × 2 = 2 cm.

On utilise V = 4,2 × R3 = 4,2 × 23 = 33,6 cm³.

Déterminons la masse de la bille :

m=ρ × V = 1,1 × 33,6 = 37 g.

Calcul du poids de la bille : P = m × g = 37 × 9,8 = 362 N.

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