Correction sujet n° 4 Chimie : Exercice n°1 :

Correction sujet n° 4

Chimie : Exercice n°1 :

1)

a)

Les deux solutions sont dosées par l’acide chlorhydrique qui est un acide fort :

à l’équivalence le pH neutre correspond au dosage de la base forte par l’acide fort. Pour B

1

On a pH

éq

= 7 donc B

1

est une base forte.

b) Pour (S

1

), on a pHi =12 = 14+ logC

B

d’où C

B

= 10

^-2

mol.L

^-1

à l’équivalence acido-basique :

C

A

V

Aéq

= C

B

V

B

 C

A

= = 10

^-2

mol.L

^-1

. 2) B + H

3

O

⁺

BH

⁺

+H

2

O

pour B

1

à l’équivalence on obtient une solution aqueuse d’un acide inerte : pH = 7.

Pour B

2

: au point d’équivalence on obtient une solution aqueuse d’acide faible :pH

éq

= (pKa- logC’a) = (pKa – log ()) = (

9,2 -log(0,5 10^-2)) =5,75.

3)

nA : la quantité de matière d’acide restante dans le mélange après dilution nAB : la quantité de matière d’acide servant à neutraliser la solution de base.

nAT : la quantité d’acide ajouté lors de l’addition d’un volume VA = 20mL.

pH = -logC la solution obtenue après dilution est une solution d’acide.

nA = nAT - nAB = CAVA -CBVB  pH =-log() pH1= pH2=1,5

4)

a) définition : un mélange d’un acide faible et de sa base conjuguée dont le pH :

Varie peu lors d’une addition modérée d’un acide, d’une base ou une dilution modérée.

b) la base qui convient mieux est la base faible.

c) Première expérience : L’acide et la base ont la même concentration molaire donc VAéq= 20 mL et la solution tampon est obtenue pour VA = = 10 mL

pH=(pKa+pKe+ logC) logC= -5 C = 1,58 10^-5 mol.L^-1 Veau = -VB = 6,32 L

- dans le premier cas une seule fois.

- dans le deuxième fois : n = =252,8 fois.

- Il faut adopter la première expérience

Exercice n°2 :

1) on a : la densité d = =  m = V d eau

n = =

nacide = = 0,15 mol

nalc = 0,15 mol il s’agit donc d’un mélange équimolaire.

2) acide acétique + alcool ester + eau a) limitée, athermique et lente.

b)

c) K = =4  xf = 0,1 mol d) f = =0,67

3) utiliser un catalyseur.

a) anhydride.

b)

CH3COOCOOCH3 +HO-CH2-CH2 –CH(CH3) –CH3  CH3COO-CH2-CH2 –CH(CH3) –CH3 + CH3COOH

elle est totale et rapide.

Physique Exercice n°1 :

équation de la réaction acide + alcool ester + eau

état du

système avancement n(acide) n(alcool) n(ester) n(eau)

état initial 0 , ,  

état

intermédiaire x ,  x ,  x x x

état final xf ,  xf ,  xf xf xf

b)

Courbe 1  E = u

AM

et Courbe 2 : u

BM

.

c)

E = 6V.

2) u

BM

= Ri  i = la loi des mailles : u

BM

+u

AM

+( R+r )i =E u

AM =

L =

( + (R+r) + u

BM

= E) X R

/ R+ r 

+u

BM

= E 3) u

BM

= U

0

(1 – e

^-t/

).

a) U

0

est la tension u

R

lorsque le courant s’établie U

0

= 5,5 V.

b) I

0

= 50 mA  R = = = 110 

4) r = ( -1) R on a : (R+r) I

0

=E  R I

0

+ r I

0

= E  U

0

+ r I

0

=Er + U

0

= E

 r =( -1) R

5) Graphiquement  = 5 ms (attention intersection de la tangent à l’origine avec l’asymptote horizontale u = U

0

).

Exercice n°2

1) 

= 2

N



N = 50 Hz et N

e

=25 Hz  T

e

= 2 T : on observe une immobilité.

2)

a) )

t=0

= 0,4π cosπ <0.

b)

 = 6 mm ;  = v =  N = 6 10^-3

50 =0,3 ms

^-1

.

c) x

1

= 10,5 mm ; x

1

=  = (2K+1) . M

1

en quadrature retard par rapport à S.