Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

1/4 Le sujet comporte 4 pages numérotées de 1/4 à 4/4 CHIMIE : (9points) Exerci

1/4 Le sujet comporte 4 pages numérotées de 1/4 à 4/4 CHIMIE : (9points) Exercice 1 : (4points) Les ions iodure I- réagissent avec les ions peroxodisulfate S O . L’équation associée à la réaction s’écrit : S O  + 2 I-  I2 + 2SO  A un instant t = 0, on prépare, dans un bécher, un mélange réactionnel (S) à partir d’un volume V1 = 10 mL de solution aqueuse d’iodure de potassium KI de concentration molaire C1 = 5.10-1 mol.L-1 et d’un volume V2 = 10 mL de solution aqueuse de peroxodisulfate de potassium K2S2O8 de concentration molaire C2 = 5.10-3 mol.L-1. 1) La transformation chimique est supposée totale. Au cours de l’expérience la température de la solution reste constante. On note x l’avancement de la réaction à l’instant t. A cet instant, la quantité de diiode formé est égale à x. a- En utilisant les données concernant le mélange réactionnel (S), à l’instant t = 0, dresser le tableau descriptif d’évolution du système. b- Déterminer le réactif limitant. En déduire l’avancement maximal xmax de la réaction et la quantité de matière maximale en diiode formé. 2) A partir des résultats des mesures de l’avancement en fonction du temps on obtient la courbe de la figure 1 traduisant l’évolution de x en fonction du temps. a- Déterminer graphiquement l’avancement final xf. b- Comparer les valeurs de l’avancement maximal xmax et de l’avancement final xf de la réaction. Conclure. 3) a- Déterminer la valeur de la vitesse de la réaction à l’instant t =20 min. ((Δ) est la tangente à la courbe au point d’abscisse t =20 min). b- Préciser comment évolue cette vitesse au cours du temps et indiquer le facteur cinétique responsable à cette variation. c- Préciser, en le justifiant, si la vitesse de la réaction varie ou non quand on prélève une partie du contenu du bêcher. Exercice 2 : (5points) Au cours d’une séance de travaux pratiques, on étudie expérimentalement l’évolution de la réaction supposée totale en milieu acide entre les ions iodure I- et l’eau oxygénée d’équation bilan : H2O2 + 2I- + 2H3O+  I2 + 4H2O On dispose d’une solution (S1) d’eau oxygénée H2O2 de concentration C1 = 5.10-3 mol.L-1 et d’une solution (S2) d’iodure de potassium KI de concentration C2 = 0,1 mol.L-1 . A l’instant t = 0 et à une température de 25°C ; un groupe d’élèves réalise séparément les trois expériences des différentes conditions. Pour cela ce groupe mélange au même instant, pris comme origine du temps, un volume V1 de (S1) avec un volume V2 de (S2) et complète par de l’eau distillée pour obtenir un mélange de volume final V=100 mL. Le tableau ci-après récapitule les conditions dans lesquelles sont les trois expériences. Le suivi de l’avancement x de cette réaction au cours du temps a permis d’obtenir les courbes de la figure-2-. Direction régionale de Béja Epreuve : Sciences physiques Niveau: 4ème sc.exp DEVOIR DE CONTROLE N° 1 Durée:2 heuresCoefficient: 4 Date :08/11/2018 PROF : TRAYIA NABIL Lycée secondaire Ammar Farhat Nefza 2/4 Expérience (1) (2) (3) Volume de (S1) en mL 20 10 10 Volume de (S2) en mL 20 20 20 Volume d’eau ajouté en mL 60 70 70 Présence des ions Fe2+ non non oui 1) a- Dresser le tableau descriptif d’évolution en y du système chimique relatif à la réaction étudiée.  On notera [H2O2]  et [I-]  les concentrations initiales des réactifs dans le mélange. 2) On s’intéresse à l’expérience (1) : a- Calculer [H2O2]  et [I-]  . b- Vérifier que, dans les trois expériences l’eau oxygénée est le réactif limitant de la réaction. 3) a- Préciser les facteurs cinétiques qui justifient la disposition relative des trois courbes. b- Attribuer à chaque expérience la courbe correspondante. Justifiant la réponse. c- Montrer que les valeurs de y1 et y2 sont 10-3mol.L-1 et 5.10-4mol.L-1. 4) a- Définir la vitesse instantanée de la réaction. b- Déterminer graphiquement, à l’instant t =0, la valeur de la vitesse instantanée de la réaction étudiée pour chacun des deux courbes (a) et (b). Conclure. 5) A l’instant t = 20 min, préciser si la réaction est terminée pour chacune des expériences. Justifier la réponse. PHYSIQUE : (11points) Exercice 1 : (5,5points) Le circuit électrique de la figure 1 comporte : - Une pile(P) de fem E et de résistance interne r (qui peut être modélisée par l’association en série d’un générateur idéal de tension de fem E et d’un conducteur ohmique de résistance r). - Un conducteur ohmique de résistance R. - Un condensateur de capacité C=50μF initialement déchargé ; - Un interrupteur K et un oscilloscope à mémoire. Un oscilloscope convenablement branché, permet de visualiser, simultanément, la tension uC(t) aux bornes du du condensateur sur la voie Y1 et la tension uR(t) aux bornes du conducteur ohmique sur la voie Y2. Ensuite ; on appuie sur le bouton inversion de l’entré Y2. A un instant pris comme origine des temps, on ferme l’interrupteur (K). L’oscilloscope enregistre alors les courbes (C1) et (C2) de la figure 2. 1 2 3 4 Tension(V) 0 4 8 12 16 20 24 28 t(ms) (Δ) (C1) (C2) (Δ) est tangente à la courbe (C1) au point d’abscisse t=0. Figure 2 E R C K r A M B i Figure 1 0 10 20 30 40 t(min) y(mol.L-1) (a) (b) (c) y2 y1 (T2) Figure 2 (T1) 3/4 1) Reproduire le schéma du circuit de la figure (1) en indiquant les connexions à réaliser avec l’oscilloscope afin de visualiser les deux tensions uC(t) et uR(t). 2) a- Justifier l’inversion faite sur l’entrée Y2 de l’oscilloscope. b- Identifier, en justifiant votre réponse, parmi les courbes C1 et C2, celle qui correspond à l’évolution de la tension uC(t). 3) Montrer que l’équation différentielle régissant, au cours du temps, de la tension uC(t) aux bornes du condensateur s’écrit : E = uC(t) + duCt dt ; où  est la constante de temps du circuit que l’on exprimera en fonction de R, r et C. 4) En exploitant les courbes C1 et C2, de la figure 2, déterminer : - la valeur de la fem E de la pile ; - la valeur de la constante de temps ; - la valeur U0 de la tension uR(t) à l’instant t = 0. 5) a- Montrer que r R = E U - 1 b- Déduire les valeurs de R et r. Exercice 2 :(5,5 points) Lors d’une séance de travaux pratique, deux élèves décident de déterminer les caractéristiques d’une bobine (b) d’inductance L et de résistance interne r. pour cela on réalise les deux expériences suivantes : Expérience n°1 : On réalise le circuit de la figure 3, constitué : - d’un générateur idéal de tension de fem E=6V, - de la bobine (b) d’inductance L et de résistance interne r, - d’un conducteur ohmique de résistance R=10Ω, - d’un voltmètre V et d’un ampèremètre A. - une diode D et une lampe L.  l’interrupteur est laissé fermer longtemps, l’ampèremètre indique un courant d’intensité constante I0=0,5A après un retard θ. 1) Expliquer le retard θ. 2) a- Etablir l’expression de r en fonction de E, R et I0. Calculer sa valeur. b- Déduire l’indication du voltmètre. c- Préciser le rôle de la diode dans le circuit. E K (b) R A V D L Figure 3 4/4 Expérience n°2 : On réalise le circuit électrique schématisé par la figure 4 qui comporte, associés en série : - la bobine précédente (b) ; - un résistor de résistance R’=10kΩ ; - un générateur G délivrant une tension alternative triangulaire ; - Un interrupteur K . On ferme l’interrupteur K et à l’aide de l’oscilloscope, on visualise simultanément la tension uAM(t) aux bornes du résistor sur la voie YA et la tension uMB(t) aux bornes de la bobine sur la voie YB et ce en appuyant sur le bouton INVERSION de cette voie. 1) Expliquer pourquoi dans cette expérience la bobine est supposée purement inductive. 2) Exprimer la tension uMB(t) aux bornes de la bobine en fonction de L,R’ et duAMt dt . 3) Pour une valeur N de la frequence de la tension delivrée par le generateur G et en faisant les reglages necessaires, on obtient les chronogrammes representés sur la figure 5 avec : - sensibilité verticale de la voie YA : 2V.div-1 ; - sensibilité verticale de la voie YB : 0,15V.div-1 ; - balayage horizontal : YA : 1ms.div-1 ; a- Déterminer la fréquence N de générateur G. b- Déterminer les valeurs de uMB et duAM dt sur l’intervalle des temps [0,T ]. c- Retrouver la valeur de l’inductance L. i B A M GBF R’ K (b) Figure 4 t (ms) Tension (V) 0 uMB(t) uAM(t) Figure 5 uploads/Finance/ devoir-controle-n01-bac-pdf 2 .pdf