Baccalaureat 2002 optique et physico chimie s.t.l (sciences et techniques de laboratoire)

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La calculatrice (conforme à la circulaire N°99-186 du 16-11-99) est autoriséeDeux documents réponse sont à rendre avec la copiePHYSICO-CHIMIE(4 points)L’élément sodiumLe numéro atomique du sodium (Na) est Z = 11.+1) Donner la configuration électronique de l’atome de sodium, puis cele de l’ion sodium Na.2)Le spectre d’émision de l’atome de sodium posède une raie intense dont la longueur d’onde estmesurée égale à 589,3 nm.a)Donner la relation entre l’énergie d’un photon et la longueur d’onde de la radiation correspondante.b)Calculer l’énergie d’un photon de longueur d’onde = 589,3 nm. (Le résultat sera exprimé en joulepuis en électron-volt).c)A l’aide du diagramme simplifié des niveaux d’énergie de l'électron externe de l’atome de sodium, indiquer à quelle transition de l'électron externe correspond la raie d’émission = 589,3 nm3) a)Déterminer l’énergie d’ionisation de l’atome de sodium à partir de son état fondamental.b)La longueur d’onde maximale d’un photonpouvant produire cette ionisation étant  = 242 nm,Mdans quel domaine (Ultra Violet, visible, Infra Rouge) se situe la lumière capable d’ioniser l’atome de sodium à partir de son état fondamental ? Justifier votre réponse, en précisant les limites duspectre de la lumière visible.Données : 34constante de Planck : h = 6,62 10 J.s8  1vitesse de la lumière dans le vide : c = 3 10 m.s 19l eV = 1,6 10 JBACCALAUREAT TECHNOLOGIQUE : SCIENCES ET TECHNOLOGIES DE LABORATOIRECoeff : 5 Session 2002 ...

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La calculatrice (conforme à la circulaire N°99-186 du 16-11-99) est autorisée

Deux documents réponse sont à rendre avec la copie

PHYSICO-CHIMIE (4 points)

L’élément sodium Le numéro atomique du sodium (Na) est Z = 11. 1) Donner la configuration électronique de l’atome de sodium, puis celle de l’ion sodium Na + . 2)possède une raie intense dont la longueur d’ondeLe spectre d’émission de l’atome de sodium est mesurée égale à 589,3 nm. a)Donner la relation entre l’énergie d’un photon et la longueur d’onde de la radiation correspondante. b)Calculer l’énergie d’un photon de longueur d’onde= 589,3 nm. (Le résultat sera exprimé en joule puis en électron-volt). c)A l’aide du diagramme simplifié des niveaux d’énergie de l'électron externe de l’atome de sodium, indiquer à quelle transition de l'électron externe correspond la raie d’émission= 589,3 nm

3) a)d’ionisation de l’atome de sodium à partir de son état fondamental.Déterminer l’énergie b)La longueur d’onde maximale d’un photonpouvant produire cette ionisation étant M = 242 nm, dans quel domaine (Ultra Violet, visible, Infra Rouge) se situe la lumière capable d’ioniser l’atome de sodium à partir de son état fondamental ? Justifier votre réponse, en précisant les limites du spectre de la lumière visible.

Données : constante de Planck :  h = 6,6210 34 J.s vitesse de la lumière dans le vide :  c = 310 8 m.s 1 l eV = 1,610 19 J

BACCALAUREAT TECHNOLOGIQUE : SCIENCES ET TECHNOLOGIES DE LABORATOIRE Coeff : 5 Session 2002 Durée : 3 heures Option : Optique et Physico-Chimie PHYSIQUE DE LABORATOIRE E UERPEV  ET PHYSICO CHIMIE: OPTIQUE ET DE PROCEDES INDUSTRIELS Partie Théorique Normal Ce sujet comporte 7 pages Page 1/7 2OEPLME1

Diagramme simplifié des niveaux d'énergie de l'électron externe de l'atome de sodium

Energie (eV)

0

1,93

3,014

5,12

niveau 4s

niveau 3p

niveau 3s (occupé dans l'état fondamental de Na)

BACCALAUREAT TECHNOLOGIQUE : SCIENCES ET TECHNOLOGIES DE LABORATOIRE Coeff : 5 Session 2002 Durée : 3 heures Option : Optique et Physico-Chimie PHYSIQUE DE LABORATOIRE E EERVUP : OPTIQUE ET PHYSICO CHIMIE ET DE PROCEDES INDUSTRIELS Partie Théorique Normal Ce sujet comporte 7 pages Page 2/7 2OEPLME1