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Compétences disciplinaires à évaluer : CD1 : Elaborer une explication d’un fai

Compétences disciplinaires à évaluer : CD1 : Elaborer une explication d’un fait ou d’un phénomène de son environnement naturel ou construit en mettant en œuvre les modes de raisonnement propres à la physique, à la chimie et à la technologie. CD2 : Exploiter la physique, la chimie et le démarche technologique dans la production, l’utilisation et la réparation d’objets techniques. CD3 : Apprécier l’apport de la physique, de la chimie et de la technologie à la vie de l’homme. Compétence transversale à évaluer : CTV 8 : Communiquer de façon précise et appropriée. A CHIMIE ET TECHNOLOGIE Contexte : Dans le cadre de la lutte contre les faux médicaments, le Ministère de la Santé a organisé un concours de recrutement des délégués médicaux, les lauréats de ce concours seront chargés de vérifier la qualité des comprimés vendus dans les pharmacies sur toute l’étendue du territoire. A cet effet, les candidats qui ont participé à ce concours sont soumis à un sujet de PCT dont les participants doivent accomplir les tâches suivantes : Préparation d’une solution tampon T à partir de cinq solutions disponibles ; Vérification de la qualité d’un comprimé par dosage après son identification ; Etude de la cinétique d’une réaction. A la fin de la composition, Safari pense que la vitesse de formation des produits augmente avec le temps au cours de la cinétique de la réaction. Elle et sa camarade Dona décident de se rapprocher d’une personne ressource pour se rassurer. Support : Informations sur la solution tampon Les cinq solutions disponibles : S1 : Solution d’hydroxyde de calcium Ca(OH)2 ; S2 : Solution d’ammoniac NH3 ; S3 : Solution de méthanoate de sodium HCOONa; S4: Solution d’acide méthanoïque HCOOH ; S5 : Solution de sulfate d’ammonium (NH4)2 SO4. Toutes les cinq solutions ont la même molarité C = 2,73.10-2mol.L-1 Page 1 sur 5 CEG ZONGO Année Scolaire : 2021-2022 PARAKOU  : 4heures  DEUXIEME SERIE DE DEVOIRS SURVEILLES DU PREMIER SEMESTRE PERIODE : DU 24 Janvier AU 28 Janvier 2022 Discipline : PCT Coef : 4 Classes : Tle D  pKa (HCOOH/HCOO-) = 3,8.  Solution tampon T préparée : pH = 3,8 et V = 250 mL. Données relatives à l’indicateur coloré disponible :  HIn est sa forme acide et sa couleur est rose ;  In- est sa forme basique et sa couleur est jaune ;  Une solution de l’indicateur coloré apparait rose si [ HIn] ¿¿ et jaune si ¿¿ 10  pKai (HIn / In- ) = 3,5 Informations sur le comprimé à doser -Le comprimé dosé est l’un des comprimés ci-dessous contenant un monoacide faible. Comprimés Nom de l’acide Formule brute pKa à 25°C Aspirine Acide acétylsalicylique C9H8O4(A1H) 3,5 Solutricine Acide ascorbique C6H8O6 (A2H) 4,1 Vb (mL) 0 1 2 3 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 8 9 11 pH 3,2 3,7 4,0 4,2 4,5 4,8 5,5 8,2 9,3 9,9 10,2 10,6 10,8 11,0 -On dissout le comprimé dans un volume V = 100 mL d’eau distillée puis on dose la solution obtenue par la solution S1. Le pH-mètre étalonné avec la solution tampon T affiche les valeurs suivantes en fonction du volume de la solution S1 versé. Tableau n°1 : -Echelles : 1cm pour 1cm et 1cm pour une unité de pH ; -Valeur du produit ionique de l’eau : Ke = 10-14 à 25°C. -La masse molaire en g.mol-1 : H : 1 ; C : 12 ; 0 : 16 -Norme retenue pour la qualité des deux comprimés Le comprimé est de bonne qualité si la masse du mono acide faible contenu dans un comprimé remplit la condition suivante : Comprimés Masse du mono acide faible par comprimé Aspirine 70 mg Solutricine 50 mg Informations relatives à l’étude cinétique de la réaction Ils réalisent à l’instant t = 0s, le mélange M de 100 mL de solution de peroxodisulfate d’ammonium (NH4)2S2O8 de concentration C0 = 0,1 mol/L et de 100 mL de solution d’iodure de potassium (K+ + I - ) de concentration C = 0,2 mol/L. Ils prélèvent à différentes dates t, des volumes V1 = 10 mL de ce mélange M qu’ils refroidissent immédiatement dans de l’eau glacée. Dans chacun de ces prélèvements, ils dosent le diiode formé par une solution de thiosulfate de sodium (2Na++ S2O3 2-) de concentration C’ = 0,01 mol/L en présence d’empois d’amidon. Dans le tableau ci-dessous, ils ont regroupé les différentes valeurs V2 du volume de la solution de thiosulfate de sodium nécessaire au dosage des différents prélèvements. Page 2 sur 5 Tableau 2 T en min 0 4,5 8 16 20 25 30 36 44 54 69 V2 en mL 0,00 1,60 2,40 4,00 4,80 5,60 6,56 6,9 7,76 8,56 9,20 [I2] en 10-3 mol.L-1 [S2O8 2-] en 10-3 mol.L-1 -Echelles :{ 1cm pour10minen abscisses 2cm pour10 −3mol .L −1enordonnées -On prendra pour origine des axes le point O de coordonnées 0 min et 45.10-3 mol.L-1 ; t1 = 30 min ; t2 = 54 min ; les couples redox exploitables I2/I- ; S2O8 2- / SO4 2−¿ ¿ ; S4O6 2−¿¿ / S2O3 2-. L’empois d’amidon donne une coloration bleue en présence du diiode. Tâche : Elabore des explications sur les préoccupations des deux candidats. 1./ 1.1-/ Citer les propriétés d’une solution tampon puis et donner quelques utilisations des solutions tampons 1.2-/ Indiquer la ou les combinaison(s) possibles pour préparer la solution tampon T puis déterminer les volumes des solutions à mélanger pour son obtention. 1.3-/ Identifier le comprimé dissout à partir du graphe pH = f(Vb).du tableau1. 2./ 2.1-/ Vérifier si l’indicateur coloré disponible est convenable à un dosage colorimétrique du comprimé. 2.2-/ Prononce-toi sur sa qualité. 2.3-/ Etablir la relation donnant la concentration molaire volumique du diiode contenu dans chaque prélèvement de volume V1 en fonction de C’, V1 et V2. 3./ 3.1-/ Montrer qu’à l’instant t, la concentration en ions peroxodisulfate vaut : [S2O8 2-]t= [S2O8 2-]0 – [I2]t, avec [S2O8 2-]0 cette concentration à l’instant initial, puis compléter le tableau du support. 3.2-/ Tracer le graphe [S2O8 2-]t = f(t), tableau 2 ; puis calculer la vitesse moyenne de formation du diiode entre les dates t1 et t2 . 3.3-/ Calculer les vitesses instantanées de formation du diiode au date t1 et t2 puis prendre position par rapport à la déclaration de Safari. A- PHYSIQUE ET TECHNOLOGIE Contexte : Après la relecture de la séquence portée sur l’étude du mouvement des particules chargées dans les champs électrique et magnétique uniformes, Ali et Moussa échangent quelques idées particulièrement sur le mouvement d’un électron dans le dispositif schématisé dans la figure 1, le mouvement des ions N ❑ 20 e +¿¿et N ❑ 22 e +¿¿ dans celui de la figure 2 et sur l’alliage de métaux constitutif d’une coupe. -Pour Ali, tous les ions ont la même énergie cinétique en O2 et sortent par le trou O (figure 2). -Par contre, Moussa pense que ce dispositif permet de séparer les isotopes et que le dispositif de la figure 1 dévie l’électron. Support : - Sur le mouvement des électrons :  Les électrons sont émis par la cathode C sans vitesse initiale. Page 3 sur 5 C ( I ) A O’ (II) x y d (-) (+) Figure 1  U0 = |U CA| = 3 000V ; UP1P2 = U = 600 V  CA = d0 = 10 cm ; d = 10 cm ; l = 20 cm  q (e-) = - 1,6.10-19C ; m (e-) = 9,1.10-31 kg  le poids d’un électron est négligeable devant l’intensité de la force électrostatique. - Sur le mouvement des ions Ne +¿¿  q (N e +¿¿) = e = 1,6 10-19C ;  U = 2.104V  Masse d’proton : mp = 1,67.10-27 kg  E = 43750 V.m-1 ; B = 10-1T Contrôle de l’alliage de la coupe - Les bronzes sont des alliages de cuivre et d’étain. - Pour faire dissiper le doute sur les métaux réels de cet alliage, une structure de contrôle a obtenu par un procédé (non exposé ici) des ions des deux métaux principaux constituant l’alliage. - Un dispositif permet de sélectionner les ions des deux métaux principaux pour les propulser, par le point O, avec une vitesse commune V = 2,83.10 4 m.s −1 dans la région ADFH où règne un champ magnétique uniforme ⃗ B1 ou ⃗ B2 (figure 3) - Masse de quelques atomes Atome Ni Zn Sn Cu Ion correspondant ¿ 2+¿¿ Zn 2+¿¿ Sn 2+¿¿ Cu 2+¿ ¿ Masse de l’atome ou de l’ion 58 u 68 u 118 u 64 -On donne :1 u = 1,66.10 −27 kg. Page 4 sur 5 - Intensité commune des deux champs magnétiques uniformes B1 = B2 = 0,1 T. - Dans le champ magnétique uniforme ⃗ B1 ou ⃗ B2 régnant dans l’espace ADFH, les ions décrivent des trajectoires circulaires dont la mesure des diamètres a donné les résultats du tableau suivant. Ion Ion 1 Ion uploads/s3/ ds-7-790-2021-2022-25.pdf