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TP1 les éléments chimiques dans l univers

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1ère Enseignement Scientifique
Theme1 : une longue histoire de la matière
Chapitre1 : les éléments chimiques
TP :1
Les éléments chimiques dans l'Univers.
Objectifs :
Compétences : Produire et analyser une représentations graphiques avec Excel
Connaissances : Comprendre l’origine des éléments chimiques et leur répartition dans l’Univers
Partie 1 : La répartition des éléments chimiques dans la matière vivante et dans la matière
inerte
Question1 : A l’aide du fichier Excel fourni Réalisez un histogramme de la répartition des éléments
chimiques dans la croûte terrestre, dans l’eau de mer et dans un être vivant
Attention à présenter judicieusement vos résultats : choix du type de graphique, titre des
axes et du graphe, légendes...
Partie2 : La composition chimique du Soleil
En 1835, le philosophe Auguste Compte déclara que la composition chimique du Soleil et des étoiles
resterait à jamais impossible à connaître...
Et pourtant, seulement quelques années plus tard, le mystère était résolu! C'est l'analyse de la
lumière émise par le Soleil qui apporta la solution. Dès 1680, Newton (le même que celui qui a formulé
les premières lois de la gravitation) avait remarqué qu'un prisme permettait de décomposer la lumière
blanche du soleil selon les couleurs de l'arc-en-ciel, c’est le spectre solaire.
En 1814, Joseph von Fraunhofer fit passer la
lumière solaire à travers un prisme afin de la
décomposer en différentes couleurs. Il constata
alors la présence de lignes noires (absence de
certaines couleurs) dans le spectre obtenu. Ce
sont les raies de Fraunhofer
Pour comprendre l’origine de ces raies, les
physiciens du XIXème siècle cherchèrent
donc à recréer ce phénomène en
laboratoire... Et ils y parvinrent ! Ils
découvrirent qu'un gaz chaud émet des
raies brillantes qui forment le spectre
d’émission, et qu'un gaz froid crée des
raies sombres dans le spectre de la lumière
blanche qui le traverse, c’est le spectre
d’absorption.
Chaque gaz possède un spectre d’émission
et un spectre d’absorption spécifique.
Pour déterminer la composition d’un astre, il « suffit » de comparer les spectres émit par celui-ci
avec les spectres obtenus en laboratoire. L’étude des spectres : La spectroscopie, venait de naître.
Depuis, elle n'a cessé de se perfectionner. Aujourd'hui elle permet de déterminer la composition du
soleil, et celle de nombreuses autres étoiles.
Dans le cas de la lumière du soleil les raies de Fraunhofer sont dues au passage de la lumière émise
par le cœur du soleil au travers de l’ensemble des couches qui le compose et de son atmosphère, puis,
plus près de nous, par l'atmosphère terrestre.
Composition du Soleil : Hydrogène 73,5 % Hélium 24,9 % Oxygène 0,77 % Carbone 0,29 % Fer
0,16 % Néon 0,12 % Azote 0,09 % Silicium 0,07 % Magnésium 0,05 % Soufre 0,04 %
Question 2 : Comparer vos résultats avec la composition chimique du Soleil en utilisant des données
chiffrées.
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