Devoir à la maison numéro 2 Semestre I

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Exercice 1 On fait dissoudre m = 3 g de sulfate de fer II

4( )_S

FeSO dans un volume V=125 mL d'eau pour préparer une solution électrolytique de sulfate de fer II.

1-Calculer la quantité de matière du soluté.

2- Ecrire l'équation de la dissolution.

3- Citer les étapes de la dissolution d’un composé ionique dans l’eau.

4- Calculer la concentration C_soluté en soluté apportée dans la solution.

5- Déduire la concentration molaire effective de chaque espèce d'ions dans la solution.

Données : ^{M Fe} ^^{56 /}^{g mol}^،^{M O} ^^{16 /}^{g mol}^،^،^{M S} ^^{32 /}^{g mol} Exercice 2

On verse dans un bécher V= 50 mL d’une solution aqueuse de sulfate de fer II(Fe(²_aq^)SO4²_{ }^_aq )

de concentrationC0, 2mol l.^¹. On y ajoute une masse m=1,31g de poudre zinc Zn_(S). Lors de la réaction il y a formation d’ions Zn(²aq^) et du fer Fe(S).

1-Ecrire l’équation chimique modélisant la réaction.

2- Calculer les quantités de matières initiales des réactifs.

3-Construire le tableau d’avancement de la réaction.

4-Déterminer, en justifiant votre réponse, le réactif limitant et l’avancement maximal.

5-Déterminer la composition, en quantité de matière, du système à l’état final.

6- E déduire la masse du fer formé à l’état final.

7-Déterminer le volume de sulfate de fer II que doit-on ajouter au début de la réaction pour avoir un mélange stœchiométrique.

Donnée : ^{M Zn} ^^{65,5 /}^{g mol}

Exercice 2

On considère un mobile (S) de masse m=50kg glissant sur une trajectoire ABCD (voir la figure) comprenant trois parties :

- Partie AB : rectiligne et inclinée d’un angle  30 par rapport à l’horizontal et AB=20m.

-Partie BC : rectiligne et horizontal et BC=40m.

-Partie CD : arc d’un cercle de rayon r=5m et de centre I.

On considère le niveau horizontal passant par B (z_B=0) comme niveau de référence de l’énergie potentielle.

Devoir à la maison numéro2 Semestre I

Année scolaire

2019-2018 1Bac.Sc.Fr

(2)

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1-Sur la trajectoire AB :

On considère que les frottements sont négligeables dans cette partie. Le mobile est lâché de A sans vitesse.

1-1- Calculer l’énergie cinétique E_C(A) de (S) au point A.

1-2- Donner l’expression de l’énergie potentielle de pesanteur E_PP(A) au point A en fonction de m et g et AB et α . Calculer sa valeur.

1-3- Déduire la valeur de l’énergie mécanique Em(A) au point A.

1-4- L’énergie mécanique se conserve-t-elle lors du déplacement de A vers B ? Justifier votre réponse.

1-5- Montrer que VB  ^{2. .}g AB^{.sin( )} et calculer sa valeur.

2-Sur la trajectoire BC :

Dans cette partie on considère que les frottements sont équivalents à une force ^^f considérée d’intensité constante f 20N tangentielle à la trajectoire et de sens opposé au sens du

mouvement.

2-1- Donner l’énoncé du théorème de l’énergie cinétique.

2-2- En appliquant le théorème de l’énergie cinétique entre B et C montrer que : C B² ^{2. .}

V V f BC

  m . Calculer sa valeur.

2-3- Montrer que : _m .

B C

E f BC



   . Sous quelle forme l’énergie mécanique se transforme-t-elle.

2-4- Calculer la valeur de l’énergie perdue sous forme de chaleur entre B et C.

3- Sur la trajectoire CD :

On considère à nouveau que les frottements sont négligeables.

3-1- Donner l’expression de l’énergie potentielle de pesanteur E_PP(M) au point M en fonction de g et m et r et θ.

3-2- Donner l’expression de l’énergie mécanique au point M.

3-3- En appliquant le principe de conservation de l'énergie mécanique entre C et M montrer que :V_M  V_C²2. . .(1 cos( ))g r  

3-4- Déterminer l’angle maximale _m auquel le mobile s’arrête.

3-5-Déduire la hauteur maximale atteinte par la mobile.