Examen Sciences physiques – 1er trimestre – 3e année secondaire

Examen1er trimestre1 pagePDF 78 KBAvec corrigé

Télécharger le sujet (PDF) Télécharger le corrigé (PDF)

اختبار الفصل الأول في العلوم الفيزيائية — شعبة علوم تجريبية

Durée: ثلاث ساعات

التمرين الأول (10 نقاط)

يُستعمل اليود $_{53}^{131} I$ في الطب النووي. وهو نظير مشع يتفكك وفق النمط $β^{-}$ ليعطي نواة الكزينون $Xe$ . زمن نصف عمره $t_{1/2} = 8$ أيام.

عرّف النشاط الإشعاعي $β^{-}$ ، واكتب معادلة تفكك اليود 131 محددًا $A$ و $Z$ للنواة الناتجة.
عرّف زمن نصف العمر. إذا كان عدد الأنوية الابتدائية $N_{0}$ ، كم يتبقى منها بعد $24$ يومًا؟
احسب ثابت النشاط الإشعاعي $λ$ بـ $s^{- 1}$ .
نشاط عينة لحظة تحضيرها $A_{0} = 4 \times 1 0^{6} Bq$ . احسب نشاطها بعد $16$ يومًا.
تُعتبر العينة غير خطرة عندما يصبح نشاطها $1%$ من نشاطها الابتدائي. احسب المدة اللازمة لذلك بالأيام.

التمرين الثاني (10 نقاط)

نضع في دورق كتلة $m = 1, 3 g$ من مسحوق الزنك $Zn$ ، ونضيف إليه في اللحظة $t = 0$ حجمًا $V = 100 mL$ من محلول حمض كلور الماء تركيزه بشوارد الهيدرونيوم $C = 0, 5 mol/L$ . ينمذج التحول بالمعادلة:

Zn_{(s)} + 2 H_{3} O_{(a q)}^{+} ⟶ Zn_{(a q)}^{2 +} + H_{2 (g)} + 2 H_{2} O_{(l)}

نعطي: $M (Zn) = 65 g/mol$ ، الحجم المولي للغازات في شروط التجربة $V_{M} = 24 L/mol$ .

احسب كميتي المادة الابتدائيتين $n_{0} (Zn)$ و $n_{0} (H_{3} O^{+})$ .
أنشئ جدول تقدم التفاعل، ثم عيّن التقدم الأعظمي $x_{ma x}$ والمتفاعل المحد.
احسب حجم غاز ثنائي الهيدروجين المنطلق في نهاية التفاعل.
عرّف زمن نصف التفاعل $t_{1/2}$ ، واحسب حجم الغاز المنطلق عند هذه اللحظة.
اقترح طريقتين لتسريع هذا التحول.

Afficher le corrigé

حل التمرين الأول

تفكك $β^{-}$ : تحوّل نيوترون إلى بروتون داخل النواة مع إصدار إلكترون. $_{53}^{131} I ⟶_{54}^{131} Xe +_{- 1}^{0} e$ (انحفاظ العدد الكتلي: $131 = 131 + 0$ ؛ انحفاظ العدد الشحني: $53 = 54 - 1$ )
زمن نصف العمر: المدة اللازمة لتفكك نصف عدد الأنوية الابتدائية. $24$ يومًا $= 3 t_{1/2}$ ، إذن $N = \frac{N _{0}}{2 ^{3}} = \frac{N _{0}}{8}$ .
$λ = \frac{ln 2}{t _{1/2}} = \frac{0 , 693}{8 \times 86 400} \approx 1, 0 \times 1 0^{- 6} s^{- 1}$
$16$ يومًا $= 2 t_{1/2}$ : $A = \frac{A _{0}}{4} = 1 \times 1 0^{6} Bq$
$A = A_{0} e^{- λ t} = 0, 01 A_{0} \Rightarrow t = \frac{ln 100}{λ} = t_{1/2} \times \frac{ln 100}{ln 2} = 8 \times 6, 64 \approx 53$ يومًا

حل التمرين الثاني

$n_{0} (Zn) = \frac{m}{M} = \frac{1 , 3}{65} = 0, 02 mol$ ؛ $n_{0} (H_{3} O^{+}) = C \times V = 0, 5 \times 0, 1 = 0, 05 mol$
الحالة التقدم $Zn$ $H_{3} O^{+}$ $Zn^{2 +}$ $H_{2}$

ابتدائية $0$ $0, 02$ $0, 05$ $0$ $0$

انتقالية $x$ $0, 02 - x$ $0, 05 - 2 x$ $x$ $x$

نهائية $x_{ma x}$ $0, 02 - x_{ma x}$ $0, 05 - 2 x_{ma x}$ $x_{ma x}$ $x_{ma x}$

$0, 02 - x = 0 \Rightarrow x = 0, 02$ ؛ $0, 05 - 2 x = 0 \Rightarrow x = 0, 025$ . إذن $x_{ma x} = 0, 02 mol$ والمتفاعل المحد هو الزنك.
$V (H_{2}) = x_{ma x} \times V_{M} = 0, 02 \times 24 = 0, 48 L$
$t_{1/2}$ : المدة اللازمة لبلوغ التقدم نصف قيمته النهائية. عندها $x = 0, 01 mol$ و $V (H_{2}) = 0, 24 L$ .
رفع درجة الحرارة، أو زيادة التركيز الابتدائي للحمض (أو استعمال الزنك على شكل مسحوق أدق).

الحالة	التقدم	$Zn$	$H_{3} O^{+}$	$Zn^{2 +}$	$H_{2}$
ابتدائية	$0$	$0, 02$	$0, 05$	$0$	$0$
انتقالية	$x$	$0, 02 - x$	$0, 05 - 2 x$	$x$	$x$
نهائية	$x_{ma x}$	$0, 02 - x_{ma x}$	$0, 05 - 2 x_{ma x}$	$x_{ma x}$	$x_{ma x}$

Examen Sciences physiques – 1er trimestre – 3e année secondaire. Fichier PDF conforme au programme algérien, avec corrigé type, à consulter et télécharger gratuitement pour réviser Sciences physiques en 3e année secondaire.

Autres fichiers de la même matière

Tout voir