enseignement scientifique (première) · Chapitre 1 · Exercice de TD

Deux graphiques pour un même corps

Un niveau d'organisation : les éléments chimiques · niveau 2

Énoncé

Un adulte de $70$ kg contient environ $45, 5$ kg d'oxygène, $12, 6$ kg de carbone, $7, 0$ kg d'hydrogène et $2, 1$ kg d'azote. Masses molaires : $M (H) = 1, 0$ , $M (C) = 12$ , $M (N) = 14$ , $M (O) = 16$ g $\cdot$ mol $^{- 1}$ ; nombre d'Avogadro $N_{A} = 6, 0 \times 1 0^{23}$ mol $^{- 1}$ . 1. Calculer le pourcentage en masse de chacun de ces quatre éléments. 2. Calculer la quantité de matière de chacun, puis le pourcentage en nombre d'atomes. 3. Estimer le nombre total d'atomes du corps. 4. Les deux classements diffèrent. L'un des deux graphiques est-il faux ?

Corrigé de la question 1

1. On divise chaque masse par $70$ kg : $O : \frac{45 , 5}{70} = 65 % C : \frac{12 , 6}{70} = 18 % H : \frac{7 , 0}{70} = 10 % N : \frac{2 , 1}{70} = 3 %$ Total : $96 %$ ; les $4 %$ restants sont le calcium, le phosphore, le potassium, le soufre et une vingtaine d'autres éléments.

Question 2 : comment l'IA t'aide

2. Calculer la quantité de matière de chacun, puis le pourcentage en nombre d'atomes.

Élève

Pour la question 2, je pensais faire $n = m \times M$ , mais le résultat me paraît bizarre.

Regarde les unités : $M$ est en g·mol $^{- 1}$ et $m$ en kg. Que vaut $n$ si tu multiplies des grammes par des g·mol $^{- 1}$ ? Et quelle relation du cours relie $n$ , $m$ et $M$ ?

Élève

Ah oui, c'est $n = m / M$ . Et je dois convertir les masses en grammes : $45, 5$ kg devient $45500$ g.

C'est bien ça. Pour l'oxygène, avec $M (O) = 16$ g·mol $^{- 1}$ , quel calcul poses-tu ?

L'IA ne donne pas la réponse : elle pose la question qui fait avancer. À toi de continuer.

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Reprends la question 2 là où le dialogue s'arrête, puis la suite de l'exercice.

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