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Chimie : Page 1/4 Exercice N°1 : « 5,5 points » L’eau oxygénée ( H2O2) peut réa

Chimie : Page 1/4 Exercice N°1 : « 5,5 points » L’eau oxygénée ( H2O2) peut réagir lentement avec les ions iodures ( I- ) en milieu acide à la température (T1 La réaction considérée totale est modélisée par l’équation : ). 2I - + H2O2 + 2H3O + I2 + 4 H2 O On prépare à t = 0, un mélange réactionnel contenant ( n1 ) moles d’iodure de potassium (KI) et ( n2 ) moles d’eau oxygénée (H2O2 1) ) et de l’acide sulfurique en excès. a) Définir un catalyseur et préciser le rôle de l’acide sulfurique. b) Préciser les couples mis en jeu et écrire les deux demi- équations. c) Dresser le tableau descriptif de l’évolution de la réaction. d) Expliquer comment peut-on prouver par observation que la réaction des ions iodures avec l’eau oxygénée est lente. 2) a) Comment peut-on suivre expérimentalement l’évolution de la réaction. b) Faire un schéma annoté du dispositif permettant ce suivi. c) Ecrire la réaction correspondante. 3) A partir de ce suivi on à pu tracer la courbe qui traduit la variation de nombre des moles d’iodures (I- ) en fonction du temps. a) Préciser le réactif limitant. b) Déterminer graphiquement la valeur de n1 c) Déterminer l’avancement final x . f de la réaction. Déduire la valeur de n2 d) Déterminer la composition du système à l’instant t . 1 4) = 15 min. a) Définir l’avancement de la réaction et l’exprimer en fonction de nombre de mole de (I- b) En déduire que la vitesse de cette réaction s’écrit : V(t) = - ½ ) à l’instant (t). ( ) dn I dt − c) Calculer sa valeur maximale. d) Calculer la vitesse moyenne de la réaction entre les instants : t0 = 0 et t1 e) Tracer sur votre copie l’allure de la courbe si on augmente la température du système à la température (T = 15 min. 2 ). MINISTERE DE L’EDUCATION. LYCEE SECONDAIRE BEN AOUN. EPREUVE : SCIENCES PHYSIQUES. DEVOIR DE CONTROLE N°1. Prof : YOUSFI KAMEL. Classes: 4ème SC Date: 18/11/2014 1 Durée: 2 heures n ( I- ) 10-3 mol t (min) 1 2 3 4 0 10 20 30 40 Physique : Page 2/4 Exercice : « 11,0 points » Lors d’une séance de travaux pratique, 3 groupes d’élèves s’intéressent à l’étude de la charge et de la décharge d’un condensateur : 1 èr Le premier groupe réalise le circuit ci-contre, constitué d'un générateur de courant, d'un condensateur, d'un ampèremètre, et d'un interrupteur K. Le condensateur est préalablement déchargé, et à la date t = 0 s, un élève ferme l'interrupteur K. L'ampèremètre indique alors une valeur constante dont l'intensité I = 2µA. Un voltmètre branché aux bornes du condensateur mesure en fonction du temps la tension u groupe : AB . On suit alors la variation de uAB en fonction de la charge du condensateur pour obtenir la courbe de la figure - 2. Figure -2 Figure -1 1) a) Calculer la charge prise par l’armature (B) à l’instant t = 5 s. b) Dire si l’armature (B) possède un défaut ou un excès d’électrons. 2) a) Déterminer l’équation numérique de la courbe. b) Déduire la capacité du condensateur. 3) La tension du claquage du condensateur est 50V, quelle est la durée que l’élève ne doit pas dépasser au moment du charge ? 4) Calculer la valeur de l’énergie emmagasinée par le condensateur pour une durée de charge de 5s. 2 ème Les élèves du deuxième groupe utilisent un générateur délivrant à ses bornes une tension constante E, deux résistors de résistances R groupe : 1 et R2, un commutateur K et le même condensateur utilisé par le 1er groupe, ils réalisent le montage schématisé sur la figure -3 – I) Le condensateur étant initialement déchargé, un élève place à un instant t = 0s, le commutateur K en position (1). A l’aide d’un système approprié, on enregistre les courbes : courbe (a) et la courbe (b) , représentant l’évolution en fonction du temps, de la charge q(t) du condensateur et de la tension uR1 (t) aux bornes du résistor de résistance R1 . 1) Identifier, la courbe qui correspond à q(t) et celle qui correspond à uR1 2) On donne : (t). L’échelle de tension L’échelle : 1 division représente 2V, de la charge : 1 division représente 10-5 a) Déterminer la valeur de E. C. b) Déterminer la valeur de la charge maximale Qm c) Retrouver, à partir de la courbe (a), la valeur de la capacité C du condensateur. du condensateur. Courbe (a) Courbe (b) V 5 50 40 30 20 10 00 15 10 20 uAB (V) q (10-5 C) 0 25 I K A A B 3) a) Montrer que l'équation différentielle vérifiée par la tension u R1 (t) aux bornes du résistor R1 1 1 1 ( ) ( ) 0 R R du t u t dt τ + = , s’écrit : avec τ1 = R1 b) Vérifier que : u .C R1 (t) = E.e – t / τ1 est une solution de l’équation différentielle. 4) a) Déterminer graphiquement la constante de temps τ1 du dipôle R1 b) En déduire la valeur de R C. 1 . 3 ème Le condensateur étant complètement chargé, l’un des élèves du troisième groupe, bascule l’interrupteur (K) à la position (2) à une date t groupe : 0 L’évolution temporelle de l’intensité du courant électrique i(t) est donnée par la courbe de la figure suivante. = 0 choisie comme origine. 1) Déterminer : a) L’intensité maximale I0 b) Déduire la valeur de R . 2 2) Comparer les durées de charge et de la décharge du condensateur. . 3) Sous quelle forme l’énergie emmagasinée par le condensateur est-elle dissipée ? . Bon travail. t (ms) i (mA) - 50 - 40 - 30 - 20 - 10 00 uploads/Finance/ devoir-de-controle-n01-sciences-physiques-bac-sciences-exp-2014-2015-mr-yousfi-kamel.pdf