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Le 15/02/2013 Devoir n°5 - Correction Page : 1/2
I. Gravitation et poids d’un corps (8 points)
1) G est la constante de gravitation universelle. d est la distance séparant le centre des deux masses.
F a pour unité le newton, m est en kg et d en mètres.
2) L’affirmation d’Yves est fausse car les forces sont réciproques et de valeurs égales.
3) F = 6,67 10-11 650 10-3 650 10-3
(20 10-2)² ; F = 7,0 10-10 N 4) Voir ci-contre
5) La valeur de la force augmente si la distance entre les deux boules diminuait car la distance d dans l’expression de F est au dénominateur.
6) P = m g = 0,650 9,8 ; P = 6,4 N
7) La force d’interaction gravitationnelle exercée par l’autre boule est très faible devant la valeur du poids de la boule.
II. Caféine, quantité de matière dans un paquet de 500 g (6 points) La caféine à pour formule chimique C8H10N4O2.
Données : M(C) =12,0 g.mol-1 ; M(H) = 1,0 g.mol-1 ; M(O) = 16,0 g.mol-1 ; M(N) = 14,0 g.mol-1 ; NA = 6,02 1023 mol-1
1) La caféine se trouve dans le café ou le thé.
2) La constante NA est la constante d’Avogadro.
3) La mole d’une molécule est un « paquet » contenant NA = 6,02 1023 molécules 4) N = 2,5 6,02 1023 = 1,5 1024 molécules de caféine dans 2,5 mol de caféine.
5) n = m
M avec n en mol, m en grammes et M en g.mol-1. 6) M(C8H10N4O2) = 8 M(C) + 10 M(H) + 4 M(N) + 2 M(O)
M(C8H10N4O2) = 8 12,0 + 10 1,0 + 4 14,0 + 2 16,0 = 194 g.mol-1 7) n(caféine) = m
M = 100 10-3
194 = 5,15 10-4 mol.
8) Masse maximale de caféine dans 500g : m(max) = 0,10
100 500 = 0,50 g Quantité de matière maximale dans 500 g de café : n(max) = m(max)
M = 0,50
194 = 2,6 10-3 mol III. Préparation d’une solution de glucose (6 points)
1. Questions préliminaires
1.1. La masse de glucose contenue dans 1,0 L de cette solution est de 25,0 g.
La masse de glucose contenue dans 50,0 mL = 0,050 L de cette même solution est 0,050 25,0 = 1,25 g 1.2. La formule brute de la molécule de glucose est C6H12O6.
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2. Réalisation de la solution 2.1.
Pissette d’eau distillée
bécher de 50 mL
Éprouvette graduée de 50 mL
Erlenmeyer de 50 mL
Fiole jaugée
de 50,0 mL Entonnoir Coupelle plastique
2.2. On choisit une fiole jaugée plutôt qu'un bécher ou une éprouvette graduée car la fiole jaugée est plus précise.
2.3. On introduit l’eau de rinçage dans la fiole jaugée pour récupérer la totalité du glucose solide.
2.4. On remplit à moitié la fiole jaugée pour dissoudre complètement le solide.
2.5. Protocole détaillé pour réaliser cette solution :
On pèse 1,25 g de glucose dans une coupelle plastique avec une balance préalablement tarée.
On introduit à l’aide d’un entonnoir cette masse de glucose.
On rince la coupelle plastique et l’entonnoir.
On remplit à moitié la fiole jaugée pour dissoudre complètement le solide.
On ajuste au trait de jauge avec de l’eau distillée. On remue la solution pour homogénéiser la solution que l’on place par la suite dans un bécher.
I
1 1 2 3 4 5
/16
2 13 1 2 3 4 4 1 2 5 1 6 1 2 7 1
II
1 1
/12
2 13 1 2 4 1 5 1 2 6 1 7 1 2 8 1 2
III
1.1 1 2
/12
1.2 12.1 1 2 3 2.2 1 2.3 1 2.4 1 2.5 1 2 3
