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Niveau : 2BAC science Physique et chimie Année scolaire ……./…… Durée :2 Heures

Niveau : 2BAC science Physique et chimie Année scolaire ……./…… Durée :2 Heures La présentation, le soin et la rédaction seront pris en compte pour un point dans la notation. Justifier en expliquant votre démarche si cela est nécessaire. Tout calcul doit être précédé de la formule utilisée. La valeur numérique prise par une grandeur physique est toujours suivie d’une unité. Respecter la notation des grandeurs utilisées dans l’énoncé. EXERCICE 1 (6pts) Le cobalt est émetteur β–. 1. Écrire l'équation de désintégration du "cobalt 60". On supposera que le noyau fils est produit dans un état excité et on écrira l’équation relative à sa désexcitation. 2. Rappeler l'expression liant l’activité A(t) de l’échantillon, la constante radioactive  et le nombre N(t) de noyaux encore présents dans l'échantillon à l'instant de date t. 3. Donner alors l'expression de A(t) en fonction de , N0 et t. 4. Un centre hospitalier reçoit un échantillon de "cobalt 60". On trace à l'aide d'un logiciel approprié le graphe du logarithme népérien de l'activité A en fonction du temps: ln A = f (t). 4.1. Exprimer ln(A) en fonction de t,  et A0, activité initiale de l'échantillon à l'instant de sa réception. 4.2. Déterminer graphiquement la valeur de la constante de désintégration radioactive  en an–1 4.3. Donner la relation entre t1/2 et  , calculer t1/2 en années. 4.4. Déterminer la masse m0 de l'échantillon à l'instant de sa réception dans l'établissement hospitalier. Données : - Extrait de tableau périodique 25Mn ; 26Fe ; 27Co ; 28Ni ; 29Cu - Constante d'Avogadro: 6,02.1023mol–1 ; Masse molaire atomique du cobalt 60 : 60 g/mol EXERCICE 2 (6pts) L'air contient du radon 222 en quantité plus ou moins importante. Ce gaz radioactif naturel est issu des roches contenant de l'uranium et du radium. Le radon se forme par désintégration du radium (lui-même issu de la famille radioactive de l'uranium 238), selon l'équation de réaction nucléaire suivante : Ra 226 88  Rn 222 86 + He 4 2 1. Quel est le type de radioactivité correspondant à cette réaction de désintégration? Justifier votre réponse. 2. Calculer le défaut de masse du noyau de Hélium . L'exprimer en unité de masse atomique µ. 3. Définir l'énergie de liaison El d'un noyau. Calculer, en MeV l'énergie de liaison El ( ) 4. Le défaut de masse m (Rn) du noyau de radon Rn vaut 3,04.10–27 kg, calculer l'énergie de liaison El ( ). 5. Calculer l'énergie de liaison par nucléon du noyau de et . En déduire le noyau la plus stable. 6. Établir littéralement l'énergie E de la réaction en fonction de mRa, mRn et mHe, masses respectives des noyaux de radium, de radon et d'hélium. Calculer l'énergie E en joule. Données : Unité de masse atomique : 1µ =931,5MeV/C2 ; 1MeV=1,6.10-13J ; C=3.108m/s Masse en µ : m( Rn 222 86 )=221,970µ ; m( Ra 226 88 )=225,977µ ; m( He 4 2 )=4,001µ ; m( n 1 0 )=1,009µ; m( p 1 1 )=1,007µ EXERCICE 3 (7pts) Dans une fiole jaugée de volume V0=100mL, on introduit une masse m d’acide éthanoïque CH3COOH, puis on complète cette fiole avec de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge et on l’homogénéise; On obtient une solution S0 d’acide éthanoïque de concentration molaire C0 =5.10-2 mol.L-1 , la mesure de la conductivité de la solution S0 à 25°C donne 0 =34,3mS.m-1. Données : M(CH3COOH)=60g/mol Données : Conductivités molaires ioniques à 25°C en mS.m².mol-1 : λ (H3O+)=35,0 ; λ(CH3COO-)=4,09 . 1. Calculer la masse m. 2. Ecrire l’équation de la réaction associée à la transformation de l’acide éthanoïque en présence d’eau. 3. construire le tableau d’avancement, en fonction de C0, V0, xéq (l’avancement à l’état d’équilibre). 4. Exprimer le taux d’avancement final 0 en fonction de la concentration [H3O+]éq à l’équilibre et C0. 5. Exprimer la conductivité  de la solution d’acide éthanoïque à l’état d’équilibre en fonction des conductivités molaires ioniques des ions présents et de la concentration en ions oxonium à l’équilibre [H3O+]éq. 5.1. Calculer le pH de la solution. 5.2. Calculer 0 le taux d’avancement de la réaction. Conclure. www.hammoumouna.jimdo.com Bonne chance uploads/Finance/ devoir-1 1 .pdf