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BAC S2 BAC S2 BAC S2 BAC S2 ANNALE DU BACCALAUREAT SENEGALAIS PHYSIQUE PHYSIQUE

BAC S2 BAC S2 BAC S2 BAC S2 ANNALE DU BACCALAUREAT SENEGALAIS PHYSIQUE PHYSIQUE PHYSIQUE PHYSIQUE- - - -CHIMIE CHIMIE CHIMIE CHIMIE SERIE S2 SERIE S2 SERIE S2 SERIE S2 SUJETS CORRIGES ET COMMENTES ILLUSTRATIONS NETTES ET PRECISES CONSEILS AUX ÉLÈVES DE TERMINALE S L’ÉPREUVE DE SCIENCES PHYSIQUES AU BACCALAURÉAT S NATURE DE L’ÉPREUVE L’épreuve comporte cinq exercices : - deux exercices de CHIMIE, notés au total sur 6 points en S1 et S3 et 8 points en S2 ; - trois exercices de PHYSIQUE, notés au total sur 14 points en S1 et S3 et 12 points en S2 . Le coefficient des Sciences physiques au BAC est de 8 en TERMINALES S1 et S3 et de 6 en TERMINALES S2. DURÉE DE L’EPREUVE : 4 HEURES Le temps consacré à chaque exercice doit être approximativement proportionnel au nombre de points affectés à l’exercice. POUR RÉUSSIR L’ÉPREUVE DE SCIENCES PHYSIQUES, IL FAUT : 1 LIRE LA TOTALITE DU SUJET AVANT DE COMMENCER ; 2 TRAITER EN PREMIER L’EXERCICE QUI SEMBLE LE PLUS FACILE (il n’est pas obligatoire de suivre l’ordre des exercices) ; 3 ÉVITER DE PASSER TROP DE TEMPS SUR UN EXERCICE QUI SEMBLE DIFFICILE ; 4 UTILISER, DANS LA LIMITE DU POSSIBLE UNE FEUILLE SEPAREE (INTERCALAIRE) PAR EXERCICE ; CELA PERMET DE PASSER D’UN EXERCICE A L’AUTRE FACILEMENT ; 5 BIEN PRESENTER SA COPIE, C’EST A DIRE : ne pas recopier l’énoncé ; écrire lisiblement ; respecter les notations de l’énoncé. Si les notations ne sont pas précisés par le texte, les préciser ; respecter la numérotation de l’énoncé ; rappeler le but de la question posée ; faire des schémas clairs (on peut employer des couleurs sauf le rouge sans tomber dans le dessin d’art ...) ; indiquer clairement la méthode ou le théorème utilisé. Tout résultat doit être démontré ; éviter les calculs numériques intermédiaires ; encadrer le résultat littéral souligner le résultat numérique . Ne pas oublier l’unité (l’oubli des unités annule les points prévus pour l’application numérique) ; respecter le nombre de chiffres significatifs dans le résultat numérique. enonces unu_ UNIVERSITE CHEIKH ANTA DIOP DE DAKAR 1/4 09 G 27 A 01 Durée : 4 heures OFFICE DU BACCALAUREAT Séries : S2-S2A – Coef. 6 Téléfax (221) 33 824 65 81 - Tél. : 33 824 95 92 - 33 824 65 81 Séries : S4-S5 – Coef. 5 Epreuve du 1er groupe SCIENCES PHYSIQUES Les tables et calculatrices réglementaires sont autorisées. On donne les masses molaires:M( C) = 12 g.mol-1; M(N) = 14 g.mol-1 ;M(O) = 16 g.mol-1 M(H) = 1 g.mol-1 EXERCICE 1 (04,25 points) Les esters sont très abondants dans la nature. Les plus simples, dans les conditions ordinaires de température et de pression, sont liquides et le plus souvent odorants. Ils constituent ce qu’on appelle couramment les esters de fruit. L’éthanoate d’éthyle, par exemple, existe dans la banane. Sa formule semi-développée s’écrit : Au cours d’une séance de travaux pratiques, les élèves réalisent l’étude cinétique de la réaction d’hydrolyse de l’éthanoate d’éthyle. Pour cela, le préparateur dissout n = 0,25 mol d’éthanoate d’éthyle dans de l’eau de façon à obtenir 500 mL de solution notée S0. Chaque groupe d’élèves prélève 100 mL de la solution S0 qu’il répartit dans 10 tubes (de 10 mL chacun) maintenus à température constante dans une enceinte thermostatée, à la date t = 0. A chaque date t, on prélève un tube que l’on met dans la glace puis on dose l’acide formé dans le tube à l’aide d’une solution d’hydroxyde de sodium de concentration Cb = 0,50 mol. L-1, en présence d’un indicateur coloré. Pour obtenir le virage de cet indicateur coloré, il faut verser un volume Vb de solution d’hydroxyde de sodium. Pour la durée impartie à la séance de TP, un groupe d’élèves a pu obtenir les résultats suivants : t(min) 0 10 20 30 40 50 60 90 120 Vb(mL) 0 2,1 3,7 5,0 6,1 6,9 7,5 8,6 9,4 nE (10- 3 mol) 5 Dans ce tableau, nE représente la quantité de matière d’ester restant dans un tube à la date t. 1.1 Ecrire, à l’aide de formules semi-développées, l’équation-bilan de la réaction entre l’éthanoate d’éthyle et l’eau. Nommer les produits de la réaction. Préciser les caractéristiques de celle-ci. (0,75 pt) 1.2 Pourquoi place-t-on le tube dans la glace avant chaque dosage ? (0,25 pt) 1.3 Le groupe d’élèves a reporté dans le tableau la valeur 5.10- 3 mol pour la quantité de matière n0 d’ester présent dans chaque tube à la date t = 0. Vérifier, par un calcul simple, que cette valeur correspond bien à celle de n0. (0,25 pt) 1.4 Exprimer, en fonction de n0 , Cb et Vb, la quantité nE d’ester restant dans un tube à la date t. Calculer nE à chaque date t ; recopier et compléter le tableau. (01 pt) 1.5 Tracer la courbe représentative nE = f(t) avec les échelles suivantes : 1cm pour 10 min en abscisses ; 2,5 cm pour 10- 3 mol en ordonnées (0,75 pt) 1.6 Définir la vitesse de disparition de l’ester à la date t. Calculer cette vitesse à la date t1=50 min. En utilisant la courbe, expliquer qualitativement comment évolue cette vitesse au cours du temps. (0,75 pt) 1.7 Citer deux méthodes utilisables pour augmenter la vitesse de cette réaction. (0,5 pt) EXERCICE 2 (3,75 points) Sur l’étiquette d’un flacon contenant une solution S0 d’une monoamine primaire d’un laboratoire, les indications relatives à la densité d et à la formule chimique sont illisibles. Seul le pourcentage en masse d’amine pure de la solution S0 est lisible, soit P = 63%. Cette indication signifie qu’il y a 63 g d’amine pure dans100 g de la solution S0. Un groupe d’élèves, sous la supervision de leur professeur, entreprend de déterminer les informations illisibles sur l’étiquette de ce flacon. Ils font les trois expériences décrites ci-après : …/… 2 O CH3 C O C2H5 S C I E N C E S P H Y S I Q U E S 2/4 09 G 27 A 01 Séries : S2-S2A-S4-S5 Epreuve du 1er groupe Expérience 1 : avec une balance de précision, ils mesurent la masse m0 d’un volume V0 = 10 cm3 de la solution S0 et trouvent m0 = 7,5 g. Expérience 2 : Ils diluent un volume Vp = 10 cm3 de la solution S0 dans une fiole jaugée de 1 L et obtiennent ainsi une solution S1. Expérience 3 : Ils dosent un volume V1 = 10 cm3 de la solution S1 par une solution d’acide chlorhydrique de concentration molaire volumique Ca = 0,040 mol.L-1 en présence d’un indicateur coloré. Pour atteindre l’équivalence, ils ont versé un volume Va = 20 cm3 d’acide. 2.1 A partir des résultats de l’expérience 1, calculer la masse volumique ρ0 de la solution S0 ; le résultat sera exprimé en g. cm-3 puis en g. L-1. En déduire la valeur de la densité d. (0,5 pt) 2.2 On s’intéresse à l’expérience 3. 2.2.1 Faire un schéma légendé du dispositif de dosage. (0,25 pt) 2.2.2 En notant l’amine par la formule R – NH2, écrire l’équation-bilan de la réaction chimique support du dosage. (0,25 pt) 2.2.3 Calculer la constante K de cette réaction. En déduire le caractère total ou partiel de la réaction. (0,5 pt) 2.2.4 Calculer la concentration C1 de la solution S1, puis, en déduire la concentration C0 de la solution S0. (0,5 pt) 2.2.5 Expliquer pourquoi les élèves ont eu besoin de réaliser l’expérience 2 au lieu de doser directement la solution S0. (0,25 pt) 2.3 2.3.1 Montrer que la concentration C0 de la solution S0 est donnée par : C0 = 63 ρ0 100 M , relation où M est la masse molaire de l’amine. (0,5 pt) 2.3.2 En déduire la masse molaire de l’amine en g.mol-1. (0,25 pt) 2.3.3 Déterminer la formule brute, la formule semi-développée et le nom de la monoamine primaire sachant que sa molécule est telle que l’atome de carbone lié à l’atome d’azote est également lié à deux autres atomes de carbone. (0,75 pt) Données : Constante d’acidité : Ka (RNH3 +/RNH2) = 2,0.10-11; masse volumique de l’eau ρe= 1 g.cm-3 = 103 g.L-1 EXERCICE 3 (04 points) Des élèves se fixent comme objectif d’appliquer leurs connaissances en mécanique au « jeu de plongeon ». Ce jeu, réalisé à la piscine, consiste à passer au dessus d’une corde puis atteindre la surface de l’eau en un point le plus éloigné possible du point de départ avant de commencer la nage. Le bassin d’eau a pour longueur L = 20 m et est suffisamment profond. Le plongeur doit quitter un tremplin ; à ce moment son centre d’inertie G est à une hauteur h1 = 1,5 m au dessus de la surface de l’eau. La corde, tendue horizontalement, est attachée à une distance l = 1,6 m du tremplin. Elle est à une hauteur h2 uploads/Sante/ fascicule-pc-ts2-1.pdf