Correction DS 2

DS 2 PHYSIQUE-CHIMIE

1^ère S 2 – Durée: 1H – 7 novembre 2008

~ Correction ~

~ CHIMIE ~ 1. Zn(s) + 2 H⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + H2 (g).

2. Calcul de la quantité de matière de zinc

On a:

mol n

M n m

10 2

. 00 , 4 2 , 65

31 ,

1 ₋

=

=

= Avec m= 1,31 g

M= 65,4 g.mol^-1

Calcul de la quantité de matière de proton H⁺

On a:

n=c x V= 2,00x50,0.10^-3=1,00.10^-1 mol Avec c= 2,00 mol.L^-1

V= 50,0 mL= 50,0.10^-3 L Tableau d'avancement:

Etat du système

Avancement

(en mol) Zn(s) + 2 H⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + H2 (g)

EI 0 2,00.10^-2 1,00.10^-1 0 0

E. en cours X 2,00.10^-2-x 1,00.10^-1-2x x x

EF Xmax=2,00.10^-2 0 6,00.10^-2 2,00.10^-2 2,00.10^-2

Calcul de l'avancement maximal:

2,00.10^-2 – xmax > 0 ⇒ xmax < 2,00.10^-2 mol

et et d'où xmax =2,00.10^-2 mol

1,00.10^-1 – 2xmax > 0 ⇒ xmax < 5,00.10^-2 mol

On obtient, en fin de transformation chimique, 2,00.10^-2 mol d'ions zinc et de dihydrogène.

3. A la fin de la transformation, on a:

1 1

3 2 2

2

. 10 . 00 , 10 4

. 0 , 50

10 . 00 , ] 2 [

]

[ ²

−

−

− + −

+

=

=

= ⁺

L mol Zn

V n Zn

total

Zn Avec nZn2+= 2,00.10^-2 mol

Vtotal= 50,0 mL = 50,0.10^-3 L

et:

1 3

2

. 2 , 10 1 . 0 , 50

10 . 00 , ] 6 [

] [

−

− + −

+

=

=

= ⁺

L mol H

V n H

total H

Avec nH+= 6,00.10^-2 mol

Vtotal= 50,0 mL = 50,0.10^-3 L

4.

On a pV=nRT d'où

Pa 10 . 02 , 10 1

. 82 , 4

295 31 , 8 10 . 00 , p 2

V p nRT

5 4

2× × =

=

=

−

−

avec n=2,00.10^-2 mol R= 8,31 uSI T=22°C=295 K

V= 482 mL= 4,82.^-1 L = 4.82.10^-4 m³

~ PHYSIQUE~

2. Les deux phases sont:

- M1M8 : mouvement circulaire uniforme (ou mouvement de rotation autour d'un axe fixe) Durant cette phase, le vecteur vitesse n'est pas constant car il change sans arrêt de direction.

- M8M18 : Mouvement rectiligne uniforme.

Durant cette phase, le vecteur vitesse est constant car aucune de ses caractéristiques ne changent.

3.

On a:

1 3

2 5

6 4 5

. 0 , 10 1 . 20 2

10 . 0 , 4

2

−

−

− =

= ×

=

s m v

M v M

τ

Avec M4M6= 4,0 cm = 4,0.10^-2 m τ= 20 ms = 20.10^-3 s

0

M1

M5

M15

M8

v

v

On a:

1 1 3

2 15

16 14 15

s . m 10 . 2 , 10 6

. 20 2

10 . 5 , v 2

2 M v M

−

−

−

− =

= ×

= τ Avec M14M16= 2,5 cm = 2,5.10^-2 m

τ= 20 ms = 20.10^-3 s

ATTENTION : Les vecteurs de la correction ne sont pas à l'échelle. Sur votre copie, une échelle possible et facile a utiliser est 1 cm ↔ 0,2 m.s^-1. Ainsi

v

v

4.

On a:

5

5

^R ω

v =

D’où

1 2

5

5 26 .

10 . 8 , 3

0 ,

1 ₋

− =

=

= rad s

R

ω

Avec V5= 1,0 m.s-¹

R= 3,8 cm = 3,8.10^-2 m