Exercice sur la masse

Exercice 1

Lors des orages, le dioxygène et le diazote réagissent pour donner du dioxyde d’azote qui peut ensuite se

transformer en acide nitrique (de formule HNO3 ) qui se retrouve, dans l’eau de pluie sous forme d’ions

nitrate ( ) – NO3 et d’ions hydrogène ( ) H . aq

+

1. On estime à 7 kg par hectare la masse moyenne d’acide nitrique apportée chaque année par les pluies.

En considérant que la Terre est une sphère de rayon : R km, T = 6400 calculer la surface de notre planète

en km2, puis en ha. En déduire la masse totale d’acide nitrique reçue, par notre planète, en une année.

Il faut se souvenir que la surface d’une sphère est donnée par la formule : S = 4. .r

2 π

En appliquant cette formule on trouve : S = T 4 x x 6400 = 5,15.10 km 2 8 2 π

Un are correspond à 100 m2. Un hectare correspond donc à 100 100 m2 × = 10 000 m2

Un km2 correspond à 106m2, puisque 1 km = 1000 m, à 1 000 1 000 1 000 000 m2 × =

On voit donc que 1 km2 corrrespond à 100 ha et que S = T 5,15.10 x 100 = 5,15.10 ha 8 10 .

On peut alors calculer la masse moyenne d’acide nitrique reçue, en une année, par la planète suite aux

orages : M = 7 x 5,15.10 = 3,6.10 kg.

2. Quel est le pourcentage massique d’azote contenu dans l’acide nitrique ?

Dans une mole d’acide nitrique, il y a 14 g d’azote ce qui représente un pourcentage massique de :

14 x 100

63 = 22,2 %

3. Déterminer la masse d’azote apportée par les pluies, en une année, à la totalité du globe terrestre.

On en déduit la masse d’azote apportée par les pluies sur toute la planète :

m = 3,6.10 x 0,222 = 8,0.10 kg

4. Quel est le pourcentage massique d’azote contenu dans un engrais, le nitrate d’ammonium de formule

NH NO 4 3 ?

La masse molaire du nitrate d’ammonium est de : 18 14 (3 16) 80 g.mol

–1 + + × =

Dans une mole de nitrate d’ammonium, il y a 28 g d’azote ce qui représente un pourcentage massique de :

28 x 100

80

= 35 %

5. Combien de tonnes de cet engrais la masse d’azote apportée par les pluies, en une année, à la totalité

du globe terrestre représente-t-elle ?

Quand on apporte 100 kg de nitrate d’ammonium,

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