EXERCICE DE REMÉDIATION - CHIMIE : LES PILES

EXERCICE DE REMÉDIATION - CHIMIE : LES PILES - 3ÈME 3C3.D1.I2.3.CH4.1
Notion
Connaître la structure de l’atome/Modèle de l’atome
Capacité
Calculer, utiliser une formule
Pré-requis /
connaissances
Calcul avec les puissances de dix
Commentaires
Enoncé
Les taches blanches
représentent les atomes
Grandissement : 45 000 000
Image d’une surface de silicium
Objectif : Déterminer la taille d’un atome de silicium à partir de l’image cidessus et du grandissement (échelle).
1. Mesure avec une règle le diamètre de 10 atomes qui se touchent en millimètre
(mm) (flèche blanche sur l’image – atome en contact). (On mesure 10 atomes
pour obtenir une valeur plus précise pour 1 atome – on minimise l’erreur de
mesure)
2. Calcule alors le diamètre d’un seul atome sur cette image en mm.
3. Utilise le grandissement pour calculer le diamètre d’un seul atome dans la
réalité en mm.
4. Convertis le diamètre d’un seul atome dans la réalité en nm.
On rappelle que 1 mm = 1 000 000 nm (nanomètre) (soit 1 mm = 106nm)
déci centi
milli
micro
nano
m
dm
cm
mm
µm
nm
EXERCICE DE REMÉDIATION - CHIMIE : LES PILES - 3ÈME 3C3.D1.I2.3.CH4.1
Notion
Connaître la structure de l’atome/Modèle de l’atome
Capacité
Calculer, utiliser une formule
Pré-requis /
connaissances
Calcul avec les puissances de dix
Commentaires
Rappels :
a. Les atomes de silicium sont représentés par les taches blanches.
b. C’est une image et donc une représentation de la surface du silicium. Les
atomes représentés sont fortement agrandis.
1. On mesure à la règle du début du premier atome jusqu’à la fin du dixième
pour bien avoir l’ensemble des 10 diamètres.
On obtient d=10 cm soit d=100mm
10 atomes consécutifs mesurent 100mm
2. Calcul du diamètre sur l’image d’un atome
Données : 10 atomes mesurent 100 mm
Donc 1 atome de silicium à un diamètre de :
Distance mesurée pour 10 atomes
d= 

Nombre d’atome mesuré
d=10 mm (l’unité du résultat est donnée par l’unité utilisée dans le calcul !)
Sur l’image un atome de silicium a un diamètre de 10 mm
EXERCICE DE REMÉDIATION - CHIMIE : LES PILES - 3ÈME 3C3.D1.I2.3.CH4.1
Notion
Connaître la structure de l’atome/Modèle de l’atome
Capacité
Calculer, utiliser une formule
Pré-requis /
connaissances
Calcul avec les puissances de dix
Commentaires
3. Sur l’image un atome est agrandit 45 000 000 de fois. (4,5x107)
Donc il nous faut réduire la taille d’un atome sur l’image 45 000 000 de fois
pour obtenir la taille (diamètre) d’un atome dans la réalité.
Données : Sur l’image 1 atome mesure 10 mm
Le grandissement est de 45 000 000
Avec les puissances de 10
Dans la réalité un atome mesure :
Diamètre d’1 atome sur l’image

d=
  
d=  
,
grandissement
d=0,00000022mm
d=2,210-7mm
L e diamètre réel d’un atome est de 0,00000022 mm
2,210-7 mm
4. Conversion en nm
déci centi
milli
m
dm
cm
mm
0,
0
0
micro
µm
0
0
0
nano
nm
0
0,
Un chiffre par case avec la virgule dans la case mm
On décale ensuite la virgule dans la case de l’unité souhaitée nm
Version puissance de 10 :
1 mm = 106 nm
Donc
D=2,210-7 mm = 2,210-7106 nm
D= 2,210(-7+6)=2,210-1 nm
Le diamètre réel d’un atome de silicium est d= 0,22 nm (2,210-1nm)
2
2
2
2