De l'oxygène partout  !

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Exercices
Classe(s) : 1re S | Thème(s) : Cohésion et transformations de la matière


L’élément oxygène représente 23,1 % de la masse de l’atmosphère terrestre, 62,5 % de la masse du corps humain, et 86 % de la masse des océans.

Ses isotopes stables sont essentiellement (99,762 %), (0,038 %)
et  (0,2 %).

1. Donner la constitution de chacun de ces isotopes.

2. Déterminer la masse molaire approchée de l’oxygène.

3. Un nucléon occupe un volume V0 que l’on peut assimiler à une sphère de rayon .

Le noyau d’un atome comportant A nucléons peut être assimilé à une sphère de volume .

Le rayon d’un atome d’oxygène est d’environ 60 pm.

Déterminer la masse volumique du noyau d’oxygène 16.

4. Déterminer la masse volumique de l’atome d’oxygène 16 (on négligera la masse des électrons).

5. La molécule formée par deux atomes d’oxygène, découverte en 1774, a été baptisée dioxygène par Antoine Lavoisier en 1778. La distance entre le centre des deux noyaux d’oxygène dans cette molécule est .

Quelle est la valeur de la charge électrique portée par un noyau d’oxygène ?

6. Quelles sont les interactions qui s’exercent entre les noyaux d’oxygène dans une molécule de dioxygène ? Sont-elles attractives ou répulsives ?

7. Calculer l’intensité de ces forces (on considérera les noyaux comme ponctuels).

8. Comment expliquer la cohésion de la molécule de dioxygène ?

9. On trouve également l’élément oxygène dans les molécules d’eau.

La molécule d’eau étant électriquement neutre, comment expliquer la cohésion de la glace ? (On rappelle que l’atome d’oxygène est plus électronégatif que l’atome d’hydrogène.)

Données :  ;

 ;  ;

 ; .

2. Voir l’exercice 4.

3. .