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Laquelle des affirmations suivantes ne pourrait pas être utilisée pour décrire les nanoparticules ? (A) Les particules de un à 100 nanomètres. (B) Les particules qui sont plus petites que la plupart des atomes. (C) Les particules avec un rapport surface sur volume élevé. (D) Les particules ayant des propriétés différentes de celles du même matériau en grande quantité. (E) les particules contenant quelques centaines d’atomes ou d’ions
On nous demande quelle affirmation ne décrit pas les nanoparticules. Commençons par discuter de ce qu’est une nanoparticule. Les nanoparticules sont des particules de matière dont le diamètre est compris entre un et 100 nanomètres. Ce sont en effet de très petites particules. Une particule nanométrique pourrait rentrer dans une boîte de 100 par 100 par 100 nanomètres. L’option de réponse (A) décrit correctement les nanoparticules, et nous pouvons donc l’exclure. Les nanoparticules peuvent prendre des formes diverses, notamment des structures cubiques appelées nanocubes, des nanosphères sphériques et même des nanotubes. Ces minuscules structures contiennent généralement quelques centaines d’atomes ou d’ions. Nous pouvons donc exclure l’option de réponse (E) car l’affirmation décrit bien des nanoparticules.
Nous pouvons voir immédiatement que l’option de réponse (B), des particules plus petites que la plupart des atomes, n’a pas de sens. Si les nanoparticules se composent de plusieurs centaines d’atomes ou d’ions, elles ne peuvent pas être plus petites que la plupart des atomes. L’affirmation ne décrit pas les nanoparticules. Pour être sûr, essayons d’exclure également les options de réponse (C) et (D). Pour tout objet, tel que des particules, nous pouvons calculer un rapport de la surface pour le volume. Les petites particules auront un grand rapport, et les grandes particules, un petit rapport. Faisons de la place pour le prouver.
Si nous comparons une petite particule de un par un par un avec une grosse particule de 10 par 10 par 10, le volume de la petite particule est de un fois un fois un, et pour la grande particule de 10 fois 10 fois 10, ce qui donne une unité au cube pour la petite particule et 1000 unités au cube pour la grande particule. L’aire de la petite particule sera de six, car il y a six côtés, multipliés par l’aire d’un côté, qui est de un fois un, ce qui donne six unités au carré. De la même manière, l’aire de la grande particule est de six fois 10 fois 10, soit 600 unités au carré. Pour chaque particule, nous pouvons maintenant mettre ces valeurs dans un rapport. Et si nous supprimons les unités pour plus de simplicité, pour les petites particules, nous obtenons six pour un, et pour les grandes particules, 600 pour 1000. Si nous simplifions le rapport de la grande particule, nous obtenons 0,6 pour un.
Pouvez-vous voir que la petite particule a un grand rapport et la plus grosse particule a un plus petit rapport ? Nous pouvons exclure l’option de réponse (C), des particules avec un rapport surface sur volume élevé, car cette affirmation décrit bien ces minuscules nanoparticules. Les nanoparticules sont un sujet passionnant en science. En raison de leur taille minuscule et de leur rapport surface sur volume très élevé, elles ont des propriétés très différentes de celles d’un gros morceau du même matériau. C’est la raison pour laquelle les nanoparticules intéressent tant les scientifiques. Nous pouvons exclure l’option de réponse (D) car cette affirmation décrit correctement les nanoparticules.
Enfin, quelle affirmation ne pourrait pas être utilisée pour décrire les nanoparticules ? La réponse est (B) les particules qui sont plus petites que la plupart des atomes.
