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u DEVOIR DE SYNTHESE N°1 (1 ére TRIMESTRE ) : CORRECTION EXERCICE N° : 1 ( 4 po

u DEVOIR DE SYNTHESE N°1 (1 ére TRIMESTRE ) : CORRECTION EXERCICE N° : 1 ( 4 points ) 1°) a) Nombre de mole d’acide éthanoïque : nAc= eau.dAcV1 MAc  A.N : nAc = 0,9 mol. b) Volume V2 : nAl = nAc ( mélange équimolaire) V2 = nAc.MAl eau.dAl  A.N : V2 = 36mL. 2°) Tableau d’avancement: (Avec tous les détails) : Equation de la réaction Acide Alcool Ester eau CH3COOH CH3OH CH3COOCH3 H2O Etat du système Avancement x (mol) Quantités de matière (mol) Etat initial 0 0,9 0,9 0 0 Etat intermédiaire x 0,9 - x 0,9 - x x x Etat final xf 0,9 – xf 0,9 – xf xf xf 3°) a) Expression de K en fonction de f1 : D’après la L.A.M : K = [Ester]éq[Eau]éq [Acide]éq[Alcool]éq =( xf1 0,9 – xf1 )2. Or xmax = 0,9 mol ; et f1 = xf1 xmax = xf1 0,9 et par suite on déduit : K = [ f1 1-f1 ]2 . b) Montrer que f1 = 2 3 = 0,66 ? K = 4, dans , on obtient f1 = 2 3 en tenant compte que 0f1 1. c) Composition du mélange à l’équilibre : xf1 = 0,9 f1 = 0,6 mol. En utilisant la dernière ligne du tableau d’avancement, on obtient la composition : */ nAc = nAl = 0,3 mol. */ nEster = nEau = 0,6 mol. 4°) Etat su système à t1 et sens d’évolution spontané : */ Acide + Alcool   Ester + eau. Calculons (t1) = 3,5  K , alors le système t1 : 0,3+0,1mol 0,3mol 0,6mol 0,6+0,1 mol n’est pas en état d équilibre. */ (t1)  K , alors le système évolue spontanément dans le sens qui tend à augmenter  : c’est le sens d’estérification. 5°) a) Montrons que K = f     f  b a  f  ? */ Acide + Alcool   Ester + eau. xmax = a, car ab et f2 = xf2 a , donc xf2 = a f2 t=0 : a mol b mol 0mol 0 mol Dans K = [Ester]éq[Eau]éq [Acide]éq[Alcool]éq = f     f  b a  f   téq : (a - xf2 )mol (b - xf2 )mol xf2 mol xf2 mol b) Calcul de f2 = ? b = 1,75 a  b a = 1,75 et K = 4 dans l’équation, on obtient une équation du second degré : 3(f2 )2 -11 f2 +7 = 0, les deux solutions sont : f2 ‘ = 0,82 et f2 ‘’ = 2,84 et puisque f2 1 alors on retient la solution f2 ‘ = 0,82. c) */Comparer f2 et f1 : f2  f1 */ Conclure : Le taux final d’une réaction dépend de la composition initiale du mélange. LYCEE HEDI CHAKER SFAX CORRECTION DU DEVOIR DE SYNTHESE N°1 Décembre 2013 Page 1/5 Année Scolaire : 2013/2014 Classes: 4éme Math, Sc-tch. Date : Décembre 2013. + + EXERCICE N° : 2 ( 3 points ) 1°) Montrer que le mélange initial est équimolaire, contenant 10-2 mole de chaque réactif. */ Pour la solution de Fe2 (SO4) 3 :C1= 5.10-2 mol.L-1, alors n (Fe 3+) = 2C1 V1 A.N : nFe 3+ = 10-2 mol. */ Pour la solution de NaSCN C2 = 0,1 mol.L-1, alors nSCN - = C2 V2 A.N : nSCN - = 10-2 mol. 2°) a) Détermination de la composition molaire du système (S) obtenu à l’équilibre : Fe3+ + SCN-   FeSCN2+ xmax = 10-2mol ,et f = xf 10-2  xf = 10-2. f A t=0 : 10-2mol 10-2mol 0 A.N: xf = 0,6.10-2mol. A téq : (10-2 -xf )mol (10-2 -xf )mol (xf )mol Et par suite la composition à l’équilibre est: */ nFe 3+ = nSCN - = 0,4.10-2 mol. */ n FeSCN 2+ = 0,6 .10-2mol. b) Enoncer la loi d’action de masse : Soit un équilibre symbolisé par : aA + bB   cC + dD. La fonction  des concentrations prend, à l’équilibre une valeur constante K , appelée constante d’équilibre qui ne dépend que de la température. ()éq = [C]c éq [D]d éq [a]a éq [B]b éq = K = f(T). c) Calcul de la constante d’équilibre K : D’après la L.A.M, K = [FeSCN2+] [Fe3+] .[SCN-] = (V1 + V2) xf (10-2 – xf)2 A.N : K = 75. 3°) a) Effet de l’ ajout de V’ sur la constante d’équilibre K : Puisque K ne dépend que de la température, l’addition de V’ n’a pas d’influence sur K. b) Effet de cette opération sur l’équilibre et sur l’intensité de la couleur rouge sang : */ Avant l’addition et après l’addition  reste toujours constante égale à K. Donc cette addition n’influe pas sur l’équilibre. */ [FeSCN2+] = nFeSCN2+ VTotale diminue car VTotale augmente d’où l’intensité de la couleur rouge sang s’atténue. EXERCICE N°1 : ( 2 points ) ETUDE D’UN DOCUMENT SCIENTIFIQUE : 1°) */ La nouvelle technique de cuisson est L’utilisation des plaques à induction. */ Le principe de cette nouvelle technique : Créer un champ magnétique oscillant au dessus de la plaque vitrocéramique, grâce à la circulation d’un courant alternatif intense dans une bobine. Ce champ va induire au fond du récipient une multitude de courants de Foucault, qui, par effet Joule, vont chauffer les aliments. 2°) */ le phénomène physique découvert au dix-neuvième siècle : L’induction électromagnétique. */ Définition : Soit une bobine placée dans un circuit fermé et plongée dans un champ magnétique variable Résultat : Création d’un courant induit dans la bobine qui par ses effets s’oppose à la variation du champ magnétique. Ce phénomène est appelé ’induction électromagnétique, la bobine est l’induit, l’élément qui crée le champ magnétique est appelé l’inducteur. 3°) */ l’induit est le récipient. */ l’inducteur est la bobine. 4°) Les avantages de cette nouvelle méthode de cuisson : */ La chaleur est directement générée dans le récipient, ce qui évite les pertes d’énergie. */ Notre corps est insensible au champ magnétique. La main ne peut pas être le siège de courants de Foucault et ne risque pas d’être brulée lorsqu’elle se pose sur une plaque a induction. 5°) Non on ne peut pas cuire des aliments dans un récipient en céramique, car le fond du récipient n’est pas ferromagnétique. LYCEE HEDI CHAKER SFAX CORRECTION DU DEVOIR DE SYNTHESE N°1 Décembre 2013 Page 2/5 EXERCICE N°2 : ( 7 points ) I°) 1°) a) Etablir l’équation différentielle de variable ub : */ Circuit : */ Loi des mailles : uR1 + ub – E = 0 */ Développement : R1i + L di dt + ri = E  L di dt + (r + R1) i = E ,  Or d’après la loi des mailles : i = (E - ub) R1 et di dt = - 1 R1 dub dt dans  on obtient le résultat à démontrer : dub(t) dt + ( R1 + r ) L ub(t) = r E L .  b) Expression des constantes A, B et  en fonction des paramètres du circuit : ub(t) = A + B exp (  t ) ; Condition initiale CI : à t = 0 , ub = E. */ 1ére étape : La CI dans la solution : E = A + B  A = E - B  La solution devient ub(t) = E - B + B exp (  t ) */ 2éme étape : La solution vérifie l’équation différentielle : calculons dub(t) dt =  B exp (  t ) . Dans   B exp (  t ) + (R1 + r) L [E - B + B exp (  t ) ] = rE L  [ B + B (R1 + r) L ] exp (  t ) +[ (R1 + r) L (E-B) - rE L ]= 0 cette équation est vrai  t, ssi : [ B + B (R1 + r) L ] = 0 et [ (R1 + r) L (E-B) - rE L ]= 0 On obtient alors : B = R1E (R1 + r) ;  = - (R1 + r) L et A = E – B = rE (R1 + r ) . En déduire alors l’expression de ub(t) : ub(t) = E - B + B exp (  t ) = ER1 (R1 + r ) exp ( - (R1 + r) L t ) + rE (R1+r). 2°) Expression de la tension uR1(t) : D’après la loi des mailles : uR1(t) = - ub + E  uR1(t) = ER1 (R1 + r ) [ 1 - exp ( - (R1 + r) L t ) ]. 3°) a) Valeur de E : A t = 0 , ub(0) = E , d’après la figure-2- de la page 5/5, E = 12V. b) Valeur de ub et uR1 en régime uploads/s3/ devoir-de-synthese-n01-avec-correction-physique-lycee-hedi-chaker-sfax-bac-math-2013-2014-mr-maalej-med-habib-pdf.pdf