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Devoir de controlel-2 CHIMIE EXERCICE I Lorsqu'on met en présence des ions pero

Devoir de controlel-2 CHIMIE EXERCICE I Lorsqu'on met en présence des ions peroxodisulfate S2O8 2- et des ions iodure I-, il se produit une réaction d'oxydoréduction au cours de laquelle du diode apparaît .Cette réaction est lente et totale. A l'instant t=0,on mélange 15 cm3 de solution d'iodure de potassium de concentration O,1mo1.L-1 et 5cm3 de solution de peroxodisulfate de potassium de concentration 0,1 mo1.L-1 . On réalise 3 expériences: Expérience 1 : à la température constante et égale à ql , on suit par dosages de prélèvements, l'évolution de la concentration molaire [I2] de z. diode formé. La température reste constante et égale à ql. Expérience 2 : On réalise la même expérience mais à une température q 2 >q 1. Expérience 3 : à la température constante et égale à ql et en présence de quelques gouttes d'une solution de chlorure de fer III on dose le diode formé en fonction du temps, On donne les courbes représentant les variations de [I2] en fonction du temps pour les trois expériences 1, 2 et 3. 1-Ecrire l'équation bilan de la réaction sachant qu'elle fait intervenir les couples S2O8 2- , S04 2- et I2/ I-. 2- Les solutions des réactifs sont incolores. La coloration des solutions contenant le diode varie du jaune au brun selon leur concentration Proposer une méthode de dosage du diode formé (réactifs Indicateurs de fin de réaction, verrerie... ) 3-a} Donner la définition d'un catalyseur de réaction b) Quels sont les facteurs cinétiques pouvant modifier la vitesse de formation du diode. c) Calculer les concentrations molaires initiales des ions iodure et peroxodisulfate dans chaque mélange d) Déterminer graphiquement la vitesse de formation du diode à l'instant t=0 min pour les trois expériences. réalisées. Peut-on attribuer à chaque expérience la courbe correspondante ? e)Tracer sur le graphique les prolongements des trois courbes ébauchées en justifiant leurs limites. 4-Sachant que le temps de demi-réaction à la température q2 est égale au tiers de celui réalisé à la température q 1, attribuer aux trois courbes leur numéro d'expériences (On appelle temps de demi-réaction la durée de réaction nécessaire pour que la moitié des ions peroxodisulfate soit consommé) EXERCICE II On étudie expérimentalement la réaction d'estérification de l'acide méthanoïque par l'éthanol. On prépare dans un ballon un mélange de 0,5 mol d'acide méthanoïque et 0,3 mol d'éthanol. A une date t=0, ce ballon est placé dans un bain marie porté à 80°C. 1) Ecrire l'équation de la réaction 2) En cours de réaction, à intervalles de temps réguliers, on a prélevé dans le mélange réactionnel de très petits échantillons de volume connu, que l'on a dosé avec une solution d'hydroxyde de sodium de concentration Cb en présence de phénolphtaleine. On peut ainsi connaître l'évolution du nombre de mole nA de l'acide méthanoïque dans le mélange réactionnel au cours du temps. a)Pour quel raison a- t -on chauffé le mélange réactionnel ? b)Pour quel raison a- t -on refroidi le mélange réactionnel avant de procéder au dosage ? c)Comment peut-on détecter la fin du dosage ? 3} A partir d'une date tl, tous les prélèvements effectués et dosés ont montré que la quantité d'acide restant est inchangée et égale à 0,257 mol Donner l'expression de la constante d'équilibre relative à la réaction d'estérification. Calculer sa valeur. 4) Si le mélange initial est constitué de 0,3 mol d'acide 0,3 mol d'alcool, 0,9 mol d'ester et 0,9 mol d'eau.. a) Quelle est la réaction possible spontanément dans ce système ? Justifier la réponse. .b)Quelle sera la valeur de la constante d'équilibre relative à la réaction d'estérification ? PHYSIQUE EXERCICE I Un solide S supposé ponctuel de masse m=100g se déplace sur une piste représentée sur le schéma ci-dessous. La portion AB est un arc de cercle de centre O, d'angle θ= 60° de rayon r=1,5m, la portion BC est horizontale. On lance le solide S à partir d'un point A avec une vitesse VA tangente au cercle de valeur //VA//= 2 m. s-1 1) On suppose les frottements négligeables sur la portion AB. On prendra //g//= 10N.kg- 1 a) En appliquant le théorème de l'énergie cinétique, établir l'expression de la vitesse VB du solide à son passage par B en fonction de VA, //g//, r et θ calculer sa valeur. b) En appliquant la relation fondamentale de la dynamique, déterminer l'expression de la réaction //R//exercée par la piste sur le solide en B, en fonction de VB , m, //g//et r. Calculer sa valeur. 2)Entre B et C existent des frottements, ils sont assimilables à une force f de valeur constante colinéaire. au vecteur vitesse. Déterminer l'expression puis la valeur de la force de frottement sachant que //Vc// =2m. s-1 et BC= d = 2m. 3} A son arrivée au point C, le solide S heurte un solide ponctuel S1de masse ml. =100g initialement immobile. SI est lié à un point fixe I par l'intermédiaire d'un fil inextensible de longueur L=1 m , les deux solides S et S1 restent solidaires après le choc a)Calculer la valeur de la vitesse du système (S,S1) juste après le choc. b) L'énergie cinétique du système (S,S 1) est-elle conservée au cours du choc, justifier. Déterminer la déviation maximale θ du fil par rapport à la verticale après le choc. EXERCICE II Un mobile de masse m=50g glisse sur un banc à coussin d'air incliné d'un angle a =10°par rapport à l'horizontale. Une série de paires de capteurs disposées le long du banc et reliées à un dispositif approprié permettent de déterminer la vitesse instantanée du mobile, notée v(t), pour des abscisses x(t) choisies. Le résultat des mesures a permis de tracer la courbe ci-contre: 1°) On admet l'existence d'une force de frottement f de faible intensité, constante et opposée au mouvement En appliquant le théorème de l'énergie cinétique au mobile entre les positions O et A correspondant aux abscisses O et x, Etablir la relation: v2 = v0 2 + 2x ( g .sin a - f / m) b/ En utilisant le graphique déterminer: la valeur de la force de frottement f La valeur x0 de l'abscisse x lorsque v = 0. La valeur v0 de la vitesse lorsque x = 0. EXERCICE III Soit le dispositif suivant comportant un. ressort à spires non jointives, de masse négligeable de raideur k = 100 N.m-1 Une de ses extrémités supporte une masse m = 0,5 kg tandis que l'autre extrémité A est fixe. On donne intensité de la pesanteur. II g II= 1 0 N kg-1. 1)Déterminer l'allongement Xe du ressort quand la masse m est en équilibre. 2) On écarte la masse m de sa position d'équilibre O en la tirant verticalement vers le bas d'une longueur a = 5cm puis on la lâche sans vitesse initiale. On observe des oscillations le centre d'inertie G de la masse m est repéré par son abscisse z sur l'axe Oz dont l'origine 0 coïncide avec la position de G à l'équilibre, L'énergie potentielle de pesanteur du système ( masse ,ressort et terre) est choisie par convention égale à zéro lorsque G est à l'abscisse z =0 . L'énergie potentielle élastique du système est égale â zéro lorsque le ressort n'est pas déformé. Déterminer l'énergie potentielle de pesanteur Epp(1) du système ainsi que l'énergie potentielle élastique Epe(1) du ressort au départ du mouvement en GO En utilisant la condition d'équilibre en déduire l'expression de l'énergie mécanique correspondante E(1) du système (ressort masse m, Terre) en fonction de k, Xe et a. 3°} Déterminer de la même façon les énergies potentielles Epp (2) et Epe(2) quand G est animé d'une vitesse v et qu'il se trouve à l'abscisse z. En utilisant la condition d'équilibre, en déduire l'expression de l'énergie mécanique E(2) du système en fonction de k, xe, z, m et v. 4°) Exprimer en fonction de a, k et m la vitesse maximale Vmax que peut acquérir m. 5°) Donner sur un même graphique les allures des courbes représentatives des fonctions E1 (z) et Ep (z). [Ep (z) désigne la somme des énergies potentielles de pesanteur et élastique au cours, du mouvement. Indiquer de façon claire sur le graphique comment on peut lire la valeur de l'énergie cinétique du système pour une valeur quelconque de z. uploads/Finance/ devoir-de-controle-n1-2-4emme 2 .pdf