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1 Exercice 1 Dans un bêcher on verse un volume V 1=10cm 3 d’une solution (S) d’

1 Exercice 1 Dans un bêcher on verse un volume V 1=10cm 3 d’une solution (S) d’un acide AH de concentration C et de pH=2,7. On ajoute à cet acide un volume V o=90cm 3 d’eau et on mesure le pH de la solution S’, on trouve pH’=3,26. 1) Montrer que l’acide AH est faible. 2) Sachant que C=2,5.10 - 2 mol/l. a)Calculer la molarité des espèces chimiques présentes dans la solution (S) b) En déduire le pK a du couple AH/A -. 3) a) Calculer le coefficient de dissociation de l’acide α pour chacune des solutions (S) et (S’). b) En déduire l’influence de la dilution sur l’ionisation de l’acide. Exercice 2 Nous voulons doser une solution de diéthylamine (C 2H 5) 2NH, dont la concentration C est inconnue, par une solution d’acide chlorhydrique. A l’aide d’une pipette jaugée, introduisons dans un bêcher 20ml de solution de diéthylamine et ajoutons à la burette la solution d’acide chlorhydrique. Relevons le pH après chaque addition, la solution étant homogénéisée par un agitateur magnétique. Les résultats obtenus sont les suivants : V A(ml) 0 1 3 5 7 9 11 13 15 16 pH 11,9 11,7 11,5 11,3 11,1 10,9 10,7 10,4 10,1 9,7 V A(ml) 16,5 17 17,2 17,5 18 18,5 19 20 22 25 pH 9,4 8,8 7,5 3,6 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 Lycée 7 novembre Metouia 06/03/2000 Durée : 3heures Devoir de synthèse N°2 _ Physique – Chimie _ Mr. Nouiri Ali 7 Sc.Exp 1 CHIMIE PHYSIQUE Le sujet comporte deux exercices de chimie et trois exercices de physique présentés sur 4 pages numérotées de 1 à 4. Un papier millimétré est fourni avec le sujet. • Exercice 1 : Dilution d’un acide (3 points) • Exercice 2 : Dosage acido - basique (4 points) • Exercice 3 : Circuit R, L, C (5,5 points) • Exercice 4 : Onde (4,5 points) • Exercice 5 : Onde à la surface de l’eau (3 points) Les 5 exercices sont indépendants les uns des autres. L’usage des calculatrices non programmables est autorisé. 2 1) a) Tracer la courbe pH=f(V A). b) Déduire que (C 2H 5) 2NH est une base faible. 2) Montrer que le pH d’une solution de base faible B peu ionisé de concentration C s’écrit sous la forme de : C) log pK 14 ( 2 1 pH a + + = 3)- a) Déterminer les coordonnées du point d’équivalence. Déduire la nature de la solution en ce point. b) En déduire graphiquement le pK a du couple acide/base considéré. Justifier. c) Déterminer la concentration de la base. d) En déduire la concentration de l’acide chlorhydrique. 4)- Ecrire l’équation de la réaction du dosage. En déduire qu’elle est totale. 4) Si on réalise ce dosage en présence d’un indicateur coloré, quel indicateur, à choisir dans la liste ci-dessous, est le plus approprié pour déterminer le point d’équivalence. Justifier Exercice 3 Entre deux points A et B d’un circuit électrique, on applique une tension sinusoïdale u(t) variable de fréquence N et de valeur efficace U. A / Le circuit AB comprend, placés en série, les appareils suivants : - Une bobine d’inductance L et de résistance négligeable. - Un resistor de résistance R. - Un condensateur de capacité C - Un ampèremètre de résistance négligeable. La figure ci-contre représente les courbes observées sur l’écran d’un oscilloscope bicourbe aux bornes de circuit et de résistor avec les mêmes balayages verticals. 1) Représenter le schéma du circuit en indiquant les branchements nécessaires Indicateur coloré Zone de virage Hélianthine 3,1 – 4,4 Bleu de bromothymol 6 – 7,6 Phénol-phtaleïne 8 – 10 1 2 3 à l’oscilloscope pour observer u(t) et i(t). 2) Quelle est la courbe qui correspond à la fonction i(t). Justifier. 3)- En déduire la fonction qui est en avance de phase par rapport à l’autre. 4) En utilisant la construction de Fresnel adéquate, donner, en fonction de R, L, C et N, les expressions de l’impédance Z du circuit et du déphasage ∆ϕ=ϕ i - ϕ u. B / La valeur efficace de la tension u(t) est U =10 V. On fait varier la fréquence N et on lit les valeurs correspondantes de l’intensité efficace I. Le document ci-joint représente le graphe de la courbe I = f(N). 1) Quel phénomène cette courbe met-elle en évidence? 2) Déduire la valeur I o de l’intensité efficace maximale et la valeur N 0 de la fréquence correspondante. 3) Déduire la puissance moyenne consommé dans le circuit pour N=N o. 4) Déterminer la valeur de la résistance R du résistor. e) La capacité C du condensateur étant égale à 2,5.10 - 6F, calculer la valeur de l’inductance L de la bobine. 5) Dans le cas où N = N 0, On appellerait Q le rapport de la tension efficace U c aux bornes du condensateur à la tension efficace U au borne du circuit. a) Qu’appelle -t-on Q ? b) Exprimer Q en fonction de C, N 0 et R. Calculer Q . Conclure Exercice 4 L'extrémité‚ S d'une lame vibrante est animée d'un mouvement rectiligne sinusoïdal vertical de fréquence N =100Hz et d'amplitude a=2mm. En S est attachée l'extrémité du fil horizontal de longueur l=1m et l’autre extrémité est fixée à un dispositif empêchant toutes réflexions des ondes. Le fil I(mA) N(Hz) 10Hz 10mA 4 de masse 10g et sa tension est égale à 4N. Des vibrations transversales se propagent alors sur le fil avec l'amplitude constante a et une célérité v. L'origine des dates est choisie à l'instant ou A quitte sa positon de repos dans le sens des élongations négatives. 1) a) Calculer la célérité v b) Définir et calculer la longueur d’onde λ. 2) Etablir l'équation horaire du mouvement de S 3) Indiquer les nombres et les lieux des points du fil qui vibrent en quadrature retard de phases avec S. 4) Etablir l’équation horaire du mouvement du point M situé à la distance d =15cm du A. Comparer son mouvement à celui de A. Peut-on prévoir ce résultat. 5) Représenter sur le même graphique le digramme du mouvement de la source et celui d'un point M situé à la distance d=15cm de A. 6) Représenter l'aspect de fil à la date t = 0,02s Exercice 5 On dispose d’un vibreur dont la pointe S affleure au repos un point O de la surface d’une nappe d’eau. Les vibrations sinusoïdals et verticales débutent à t=0s à la fréquence f=100Hz sont régies par l’équation y s(t) =asinωt. 1) a) On éclaire la surface de la nappe d’eau avec un stroboscope électronique de fréquence f e=50Hz. Décrire ce qu’on observe. b)- Déterminer la longueur d’onde λ sachant que la distance séparant les 3éme et 8éme rides observées immobiles est égale à 10 cm. 2) Ecrire l’équation horaire du mouvement du point M de la surface de la nappe d’eau tel que OM=x avec a=3mm 3) Représenter l’aspect de la surface du liquide à l’instant t 1=0,02s sachant que la surface de la nappe d’eau a une frontière circulaire de rayon R=3cm. uploads/Sante/ devoir-de-synthese2-pdf.pdf