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MADARISS MARIA … Contrôle2 … Physique–Chimie … T.C. … 2 heures … 28/11/2017 Pag

MADARISS MARIA … Contrôle2 … Physique–Chimie … T.C. … 2 heures … 28/11/2017 Page:1/3 Nom et prénom : …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. Classe : …………………………..……………………………………….. Exercice1: (7 points) On se propose d'extraire, de l'écorce d'orange, une huile essentielle qui est constituée de la limonène avec d’autres composés organiques peu solubles dans l'eau qui confèrent aux plantes leur odeur caractéristique. On les utilise alors comme base de fabrication de parfums ou comme agents de saveur dans l'alimentation. On pèle une orange, puis on passe le zeste au mixeur et on place le tout dans un ballon à fond rond de 250mL. On y ajoute environ 100mL d’eau et on réalise le montage de la figure1. Après la distillation, on recueille le distillat dans un bécher de 50mL. Le tableau (voir page3) regroupe quelques caractéristiques physiques. 0,50 1) Donner le nom de la technique d’extraction correspondant au montage de la figure1. (page3) 1,00 2) Nommer les éléments du montage numérotés (1), (2), (3) et (4). 0,50 3) Préciser le rôle de l’élément (3). 4) Le distillat obtenu est trouble car il contient deux phases mal séparées, alors on ajoute une solution aqueuse saturée de chlorure de sodium (sel) dans le distillat recueilli. On place ensuite le contenu du bécher dans une ampoule à décanter. On verse du cyclohexane dans l’ampoule puis après agitation et décantation, on recueille la phase organique qui va être étudiée par CCM. 1,00 4-1) Pour quelle raison faut-il ajouter du sel au distillat ? 0,50 4-2) Montrer le rôle du cyclohexane en se servant des données du tableau1.(page3) 1,00 4-3) Faire un schéma de l’ampoule à décanter en indiquant la position de chaque phase. 5) Pour vérifier la présence du limonène dans l’huile essentielle recueillie, on réalise une chromatographie sur couche mince (CCM), en installant trois dépôts sur la plaque : - Dépôt H : goutte fine de la phase organique recueillie à la fin de la décantation, - Dépôt C : goutte fine du Citral pur, - Dépôt L : goutte fine de limonène pur. En utilisant un éluant adéquat, on obtient le chromatogramme représenté sur la figure2. (page3) 1,00 5-1) Indiquer le rôle de l’éluant dans la chromatographie. 1,00 5-2) Interpréter le chromatogramme de la figure2. 0,50 5-3) Calculer, pour l’éluant choisi et la phase fixe utilisée, le rapport frontal Rf (L) du Limonène. Exercice2: (6 points) Données : * Intensité de pesanteur : g = 10N.Kg -1 ; * Masse volumique de l’eau : µeau = 10 3Kg.m -3 ; * Pression atmosphérique : Patm ≈ 1013hPa. Un tonneau (figure3, page3) de hauteur h=1m est surmonté d’un tube (AC) ouvert à l’air en C, de longueur L=9m et de diamètre d=1cm. Ce tonneau a un fond circulaire de diamètre D=0,76m. 1) Le tonneau est rempli d’eau, et le tube est rempli d’air. 0,50 1-1) Calculer la surface S du fond du tonneau. 1,00 1-2) Montrer que la pression au point B (centre du fond du tonneau), vaut PB ≈ 1113hPa. 1,00 1-3) Déduire l’intensité de la force pressante FB qui s’exerce sur le fond du tonneau. 2) Le tonneau et le tube sont maintenant tous les deux remplis d’eau. 1,00 2-1) Déterminer la masse m d’eau ajoutée pour remplir le tube (AC). 1,00 2-2) Calculer la différence de pression P’B – PC, entre les points C et B. (C appartient à la surface libre de l’eau en contact avec l’air). 1,50 2-3) Chercher la nouvelle intensité de la force pressante F’B qui s’exerce sur le fond du tonneau. Tourner la page … www.chtoukaphysique.com Page:2/3 Exercice3 : (7 points) Au point B, une flèche (OAB) d’une grue de poids négligeable, soutient une charge de poids d’intensité P = 3160N, par l'intermédiaire d'un câble1 vertical. Cette flèche est maintenue en équilibre au point A par un câble2 tendu. Le sol exerce sur la flèche une réaction notée R ; dont l’intensité de sa composante normale est RN = 4600N ; et que sa droite d’action fait un l’angle 55 avec l’horizontal passant par le point d’appui O de la flèche sur le sol. (figure4, page3) 1,00 1) Faire le bilan de forces qui s’exercent sur le système S = {La flèche (OAB) }. 0,50 2) Justifier la présence des frottements au point O entre la flèche (OAB) et le sol, et déterminer graphiquement l’angle de frottement . 2,00 3) Trouver par le calcul K et f , respectivement le coefficient de frottement et l’intensité de la force de frottement. (ou composante tangentielle de la force R ) 2,00 4) Déterminer les caractéristiques des forces agissant sur S en remplissant le tableau2(page3). 1,50 5) Représenter sur la figure4 ces trois vecteurs force, en choisissant une échelle adaptée. www.chtoukaphysique.com Page:3/3 Nom et prénom : …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. Classe : …………………………..……………………………………….. Eau Cyclohexane Eau salée Limonène Température d’ébullition 100°C 80,7°C > 100°C 177°C Densité 1,0 0,78 1,1 0,84 Solubilité dans l’eau ~ nulle Faible Solubilité dans l’eau salée ~ nulle Très faible Solubilité dans le cyclohexane ~ nulle ~ nulle Très bonne Tableau1 Force Point Droite d’action Sens Intensité d’application ………………………………….…………….……….. A ……………………….……….. ……………….……….. TA = 3540N La réaction du sol : R O …………….……….. ……………………….……….. ……………………………………………….……….. B ……………………….……… …………….……….. TB = P = 3160N Tableau2 . A rendre avec la copie des réponses. www.chtoukaphysique.com uploads/Finance/ controle-2-tcs-biof-2017-2018.pdf