CEG ADJA-OUERE 2ÈME DEVOIR DU 2ND SEMESTRE SPCT TLE D 2013-2014

-Te Données relatIVes

à

l'amIne C ,'6 1 ,_"C;_, __ , +1...-,..---'---'---t---'---j 7

!

1

'

.

5

1 Nom de la réaction Caractéristiques

Tableau 2 Numéro composé E F G H 1

J

K L M Formule semi-développée Nom ,--, "

(1)

D

-+-

pets --'--~

F

+ ...+ ..

.

(2) ThOz D ~ G (3) Af203 .D -- H +COz

+.

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...

(4)

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F

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(5)

D

,

,

+

2 ~ méthylpropan - 1-

01

---+

J

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(6)

J

+

(Na+

+

OH-) K

+ ...

(7)

F

+

N - méthylpropan

- 1 - amine

---o--~

L

+

M (8)

le composéMestionique

Tableau 1

.;. Données issues de la combustion complète de l'alcène X

Lacombustion complète de

0,02

mol deXdonne d'el'eau et une massemco2

=

4,4 g de dioxydede,

carbone.

L'hydratation de X a donné deux composés A et B qui.sont séparés. Lecomposé A n'est pas oxydable par

les oxydants usuels. Le composé

B,

oxydé par une solution

acidlflée

de permanganate de potassium de

concentration molaire

Co = 0,2

mol.

L

-

l,

donne un composé organique D de masse

mD

=

8,6 g

avec un rendement r

==

85%.

Lecomposé D est sans action sur la 2,4-DNPH mais sa solution donne une

'coloration jaune avec le bleu de bromothymol.

or.

.

Données relatives aux composés E, F,G,H, /,J, K, L

et

M.

. P4010

D

E

+

Razak,Paul et louisette sont trois élèves d'une classede Terminale scientifique.

Razak

,

après exploitation des données relatives à un

alcène X,

trouve qu'il est le

2-méthylbut-2-ène.

Paul a essayéen vain d'identifier les composés E,

F, G,

H, I, J,

K,

Let M.,

Louisette quant à.elle réalise le dosage pH-métrique d'une solution d'amine C afin de déterminer sa formule semi-développée

Support

CHIMIE ET T.ECHNOLOGIE

CEGADJA-OUERE ANNEESCOLAIRE:2013-2014

BP: 05 ADJA-OUERE CLASSE:TI9D

TEL: 20-29- 30-76 DUREE:04 Heures

DEUXIEME EVALUATION DE PRODUCTION SCOLAIRE DU DEUXIEME SEMESTRE

DISCIPLINE: : S.P.C.T

Compétences disciplinaires évaluées

CD1:Elaborer une explication d'unfait ou d'un phénomène deson environnement naturel ou construit en mettant en œuvre

les modes de raisonnement propres auxsciences physique chimique et technologie.

CD2 :Exploiter les sciences physique, chimique etde ladémarche technologique dans la production, l'utilisation et la réparation d'objets technologiques.

C03: Apprécier l'apport des

s.p

.

c

.

r

à la vie de l'homme.

Crit~re§ de perfectionnement

,;

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.epreuvesetcorriges.

,Çontexte

Pendant les congés de pâques, Paul est allé au CTA-Bymensavec son ami Jacquestous élèves en classe de Terminale Sclentlflque.pour participer à un jeu dénommer super craque. Lejeu consiste à déplacer

une bille 5 sur une certaine distance

à

partir de sa position d'équilibre et

à

le lâché avec ou sans vitesse

"initiale. Le jeu n'est gagné que si le dispositif adéquat placé en un point B, affiche comme nulle la

valeur de la vitesse du solide en ce point et, dès lors on coupe la liaison entre la bille et le ressort.

Après plusieurs essaisinfructueux, Paul cède sa place à Jacquesqui, au tout premier essai gagne le jeu.

Tout [eveux, les deux amis relèvent quelques caractéristiques propres au dispositif afin de déterminer

avecprécision, une fois à la maison, la distance d de compression du ressort pour que le jeu soit gagné.

Sur

le chemin de retourJacques sollicite l'aide de Paul, pour reprendre ensemble l'évaluation formative

sur iescircuits (L, C) ; (R, L) et(R, L, C) qu'ils ontcorrigée avec leur professeur, qui l'accepte volontiers.

Support:

-Te

ponnées relatives au ieu

Schémamontrant la coupe par unplan vertical du dispositif de jeu.

3.f·'-:Donner J'allure de la courbe de dosage en précisant quelques points particuliers.

PHYSIQUE ET TECHNOLOGIE

"

,L.t-Ecrire les équations de réduction et d'oxydation ainsi que l'équation-bilan de la réaction

d'oxydo-e réduction ayant conduit à l'obtention du composé D.

• 2.2 -Calculer le volume minimal de la solution de permanganate de potassium nécessaire pour

l'obtention de la masse1110 du composéD.

2.3-Çompléter les deux tableaux 1et 2. 3.

3, L-Paire le schéma du dispositif expérimental du dosage de l'amine Cpuis déterminer la formule brute

del'amine Cet la valeur du pKa du couple acide/base auquel elle appartient.

3)~Ecrire les formules

seml-développées,

les noms et la classedes isomères de l'amine C puis identifier

d~ve!oppée de l'alcène X,

1:3_;Ec~irela formule seml-dévelcppéa et le nom d~ chacun des composés A, B et D.

2.

ne masse

m ==

7,5 g d'une amine Cest dissoute dans l'eau pure de façon

à

obtenir 1 Ld'une solution

S,le pH de la solution obtenue est 11,6 à 25°(.

On dose un volume V1

==

80 mL de 5par une solution d'acide sulfurique de concentration C2 =

0,1 mol. L-1.le pH du mélange est égal au pKa du couple acide/base auquel appartient l'amine C

lorsque le volume d'acide versé est V2

==

20,5 ml..

L'acide sulfurique sera considéré comme un diacide fort

L'amineCest chirale.

On donne en g. mol?

:M(H)

==

1;

MeC)

==

12;

MeN)

==

14; M(Q)

=

16.

Tâche.: Expliquer des faits et prendre position

L

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....:-L'ùne desextrémités du ressort à spires non jointives, de longueurà vide 10 =30 cm et de raideur K

=

50

!:';':N/m, est fixéeen A et l'autre à labille (S) de n')<'ls'~prn::::200 g.

}\~ cours de:I\Hide

ses

essais, Paui déplace la bille (5) vers le bas sur une longueur do= 5 cm et faoandonneà l'Instant t:::

a

s avec une vitesse algébrique vox

=

0,4 rn/s.

Pour son essai,Jacques q comprimé leressort sur une longueur d puis l'a lâché sans vitesse initiale. Il constate alorsque la bille sesépare du ressort, glisse le long de la portion BC, quitte la piste au.polntC

pui.s reprend contact avec elle en un point != situé

à

2 m de C.

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PI:N

'3.1-Dans le cas de l'expérience 2, faire le schéma du circuit électrique en

y

indiquant les points de la portion du circuit électrique reliés aux voies A et B puis

à

la masse de l'oscilloscope.

-Proposer une explication permettant d'associer chaque courbe

à

la voie correspondante

3.2-Etablir les relations: r

= ~

cos

cp -

R et L

=

(R+r) tan <Ppuis calculer leurs valeurs numériques en

1· w

exploitant l'oscillogramme.

3.3-Retrouver les valeurs de r et Len exploitant les résultats de la 1èreexpérience

-Dans le cas de la 3ème expérience, calculer la fréquence de résonance du circuit et le facteur de

qualité de ce circuit

l.I-Etablir l'équation différentielle à laquelle obéit l'absclsse du centre d'inertie de la bille (5) du dispositif de jeu etcelle à laquelle obéit la charge électrique qdu condensateur du circuit (L, C) puis compléter le tableau du support

1.2-Ecrire l'équation horaire du mouvement du centre d'inertie de la bille (5) au cours de l'essai de Paul , 1.3-Exprimer au cours de l'essai de Jacques, l'énergie mécanique du système (Terre - bille ~ressort) :

• dans la position de (5) définie par d en fonction de k, ôlo, et d ;

• e~.B ~n fonction de

L, 1

0,ôlo, VB,et k (Vs désigne la vitesse du solide en B).

. 2.

2A-Déterminer la valeur de d pour que le jeu soit gagné.

2.2-Exprimer en fonction de m, g et

f

l'intensité de la réaction

R

de la piste sur la bille en C

. 2,.3-Prendre position par rapport

à

l'expression de

CE

puis en déduire la valeur de

V

c, [et

R

"3.

Les réglages des sensibilités sont: "' 'b'l"" .

1

.{VOie

A:

2 V/div +Sensi llteVertIcae:. voieB:20V/div - Sensibilité horizontale : 2 ms/div

3

èmcexpérience

Dans le circuit de la deuxième expérience, on place en série avec le conducteur ohmique et la bobine, un condensateur de capacité

C =

6,7.10-8

F

Tâche: Expliquer des faits et prendre position L

-Lorsqu'on établit entre les bornes de la bobine une tension continue

U2

=

12

V,

l'intensité du courant traversant la bobine est

h

=

0,6 A.

i

me expérience

-Le

montage réalisé comporte montés en série: ../ un conducteur ohmique de résistance R == 5,4 Q ../ la bobine utilisée dans la première expérience ../ un générateur de tension sinusoïdale,

-On visualise sur l'écran d'un oscilloscope sur la voie B, la tension

u

aux bornes du générateur et la tension UR aux bornes du conducteur ohmique sur la voie

A,

Oscillo obtenu

www

.epreuvesetcorriges.