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Vidéo de question : Convertir des joules en électronvolts Chimie

L’énergie nécessaire pour ioniser un électron de valence d’un atome de zinc est de 1,50 × 10⁻¹⁸ J. À quoi correspond cette valeur en électronvolts (eV) ? Donne ta réponse au centième près.

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Transcription de vidéo

L’énergie nécessaire pour ioniser un électron de valence d’un atome de zinc est de 1,50 fois 10 puissance moins 18 joule. À quoi correspond cette valeur en électronvolts (eV) ? Donne ta réponse au centième près.

La question nous indique la quantité d’énergie nécessaire pour retirer un électron de valence d’un atome de zinc. Cette quantité d’énergie représente l’énergie d’ionisation, vraisemblablement l'énergie de première ionisation, qui est la quantité d’énergie nécessaire pour retirer l’électron le plus faiblement lié d'un atome gazeux isolé.

La question mentionne l’énergie d’ionisation mesurée en joules. Le joule est l’unité SI pour l’énergie. Un joule représente la quantité d’énergie nécessaire pour augmenter la température d’un gramme d’eau de 1 divisé par 4,184 degrés Celsius. Un joule représente une quantité d’énergie relativement petite. Par exemple, l’énergie contenue dans une tranche de pain est d’environ 250 000 joules. Or, la question nous indique que la quantité d’énergie nécessaire pour retirer un électron de valence d’un atome de zinc est beaucoup, beaucoup plus petite qu’un seul joule. Par conséquent, l’unité de joule n’est pas toujours la plus pratique lorsque nous exprimons l’énergie à l'échelle atomique.

Les scientifiques utilisent donc souvent l’unité d’électronvolt pour exprimer l’énergie à l’échelle atomique. Un électronvolt représente l’énergie gagnée par un électron lorsqu’il est accéléré par une différence de potentiel d’un volt. Un électronvolt est égal à 1,602 fois 10 puissance moins 19 joule. Nous pouvons utiliser cette relation pour convertir les joules en électronvolts.

Pour ce faire, nous devons multiplier 1,50 fois 10 puissance moins 18 joule par le facteur de conversion exprimé sous forme de fraction. Nous devons écrire le facteur de conversion avec un électronvolt au numérateur et 1,602 fois 10 puissance moins 19 joule au dénominateur. Les unités de joules s'annulent, et il reste des électronvolts. En effectuant ce calcul, nous obtenons une réponse de 9,363 électronvolts.

Or, la question nous demande de donner notre réponse finale au centième près. En arrondissant au centième près, nous avons déterminé que 1,50 fois 10 puissance moins 18 joule est égal à 9,36 électronvolts.

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