Trois écritures au tableau, une seule fausse

Exercice d'entraînement · niveau 3 (difficile) · chimie (seconde), chapitre 5 — Transformations Physiques et Nucléaires · Écriture symbolique d'une réaction nucléaire

Énoncé

Trois écritures symboliques sont proposées :

(a) $X_{3}^{6} X_{23}^{26} Li + X_{0}^{1} X_{20}^{21} n X_{2}^{4} X_{22}^{24} He + X_{1}^{3} X_{21}^{23} H$ ; (b) $X_{5}^{10} X_{25}^{210} B + X_{2}^{4} X_{22}^{24} He X_{7}^{13} X_{27}^{213} N + X_{1}^{1} X_{21}^{21} H$ ; (c) $X_{1}^{1} X_{21}^{21} H + X_{3}^{7} X_{23}^{27} Li 2 X_{2}^{4} X_{22}^{24} He$ .

1. Vérifier, pour chacune, la conservation du nombre de masse $A$ . 2. Vérifier, pour chacune, la conservation du numéro atomique $Z$ . 3. Repérer l'écriture fausse et la corriger en remplaçant la particule fautive. 4. Que remarque-t-on sur les éléments chimiques dans ces trois écritures ?

Corrigé

1. Le nombre de masse.

(a) : $6 + 1 = 7$ à gauche, $4 + 3 = 7$ à droite. Conservé.
(b) : $10 + 4 = 14$ à gauche, $13 + 1 = 14$ à droite. Conservé.
(c) : $1 + 7 = 8$ à gauche, $2 \times 4 = 8$ à droite. Conservé.

2. Le numéro atomique.

(a) : $3 + 0 = 3$ à gauche, $2 + 1 = 3$ à droite. Conservé.
(b) : $5 + 2 = 7$ à gauche, mais $7 + 1 = 8$ à droite. Non conservé : il y a une charge de trop à droite.
(c) : $1 + 3 = 4$ à gauche, $2 \times 2 = 4$ à droite. Conservé.

3. La correction. L'écriture (b) est fausse. La particule cherchée doit avoir $A = 14 - 13 = 1$ et $Z = 7 - 7 = 0$ : c'est un neutron $X_{0}^{1} X_{20}^{21} n$ , et non un noyau d'hydrogène, qui porterait une charge. $X_{5}^{10} X_{25}^{210} B + X_{2}^{4} X_{22}^{24} He X_{7}^{13} X_{27}^{213} N + X_{0}^{1} X_{20}^{21} n$

4. Les éléments ne sont pas conservés. Dans les trois écritures, les symboles chimiques changent de part et d'autre de la flèche : le lithium et le bore disparaissent, l'hélium et l'azote apparaissent. C'est la marque des transformations nucléaires, où seuls $A$ et $Z$ sont conservés, jamais les éléments.

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