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Bac blanc Durée de l’épreuve : 3 H Date : 09/05/2016 Séance de 8 H à 11 H Coefficient : 4
Le sujet comporte 5 pages numérotées de 1/5 à 5/5 et une feuille annexe à rendre (5/5)
Chimie : 9 points
Exercice 1 :5 points.
I- On réalise la pile P1 :
Pt I H2 (1atm) IH3O+ (1mol L-1) II Fe2+ (1mol L-1) IFe.
La f.é.m standard de cette pile est E = - 0,44 V.
1) Faire un schéma avec toutes les précisions nécessaires de la pile P1.
2) Préciser le sens du courant dans le circuit extérieur lorsque les deux électrodes sont reliées par un résistor et écrire l’équation de la réaction spontanée.
3) Définir le potentiel standard d’électrode d’un couple redox.
Déterminer sa valeur pour le couple Fe2/Fe
II- on considère la pile P2 symbolisée par :
1) Écrire l’équation de la réaction chimique associée à cette pile.
2) La mesure de la force électromotrice (f.é.m) donne E2 = - 0,78 V
a) Écrire, en justifiant l’équation de la réaction chimique spontanée lorsque la pile débite dans un circuit extérieur.
b) Calculer la f.é.m. standard Ede la pile.
c) Déterminer le potentiel standard d’électrode du couple Cu2Cu
d) En déduire une comparaison du pouvoir réducteur des deux couples Cu2Cu et
2 / Fe Fe
3) Calculer les concentrations atteintes par lorsque la pile ne débite plus du courant électrique.
(On supposera que les volumes des solutions de droite et de gauche restent constants et égaux).
Exercice 2 : 4points
On donne : M(C) =12 g.mol-1 ; M(H) = 1 g.mol-1 et M(O)= 16 g.mol-1
Un acide carboxylique A est traité par le chlorure de thionyle SOCl2 , il se forme un composé organique B dont la chaine carbonée est de la forme ROCl .
Devoir de synthèse n°2 En sciences physiques Ministère de l’éducation
Direction régionale de Kébili Lycée de Douz
Mr. Ben Tahar Niveau : 4 SCs exp Classe : 4SC 1
Voir verso
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1) Définir une fonction dérivée d’acide carboxylique.
2) Identifier la fonction organique de B.
3) On fait réagir B avec le propan-1-o
l
CH3CH2CH2OH, on obtient un ester C de masse molaire M = 143 g.mol-1.a) On rappelle que pour un ester la formule brute s’écrit : CnH2nO2. Déterminer la formule brute de C.
b) Déterminer la formule brute B. c) Écrire l’équation de formation de C.
d) Pourquoi utilise-t-on le chlorure d’acyle au lieu de l’acide ?
4) On fait réagir B avec l’ammoniac il se forme le chlorure d’ammonium NH4 Cl et un composé D de formule brute C5H11ON.
a) Rappeler les caractères qualitatifs de cette réaction.
b) Identifier la fonction organique de D.
c) Déduire les formules semi-développées possibles de B.
d) Sachant que la chaine carbonée de A est la plus ramifiée donner la formule semi- développée et le nom de A.
Physique : 11 points
Exercice 1 : 4points
Les données suivantes concernent tout l’exercice.
1 u = 1,66.10-27 kg = 931,5 MeV.C-2 ;
1 eV = 1,602.10-19 J ;
La constante de Planck : h = 6,62.10-34 J.s ;
La célérité de la lumière C = 3.108 m.s-1 ;
NA = 6,02.1023
On prendra la durée d’une année est 365,26 jours.
masse molaire atomique du césium Cs : M(Cs) = 136,9 g.mol-1. Noyau Rubidium 85
37Rb Rubidium 89
37Rb Le Krypton 89
36Kr Strontium 89
38Sr Le baryum 137 56Ba Masse au
repos en u 84,891 44 88,89193 88,917555 88,907010 136,9058274
Noyau/
particule Césium
Cs n p e
Masse au
repos en u 84,891 44 1,00866 1,00728 0,00055
I) Le rubidium (85) est un noyau stable alors que le rubidium (89) est émetteur. 1) Définir l'énergie de liaison d'un noyau.
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2)
a) Calculer en Mev les énergies de liaison de ces deux isotopes.
b) En déduire les énergies de liaison par nucléon.
3) Comparer la stabilité de ces deux noyaux.
4)
a) Ce résultat confirme-t-il la radioactivité du rubidium 89?
b) Écrire la réaction de désintégration de l’isotope 89. Quel est le noyau fils produit?
c) Calculer l’énergie mise en jeu au cours de cette désintégration. Est –elle libérée ou gagnée ? justifier la réponse
II) On considère une source radioactive contenant du césium 137 (Cs 137). L’activité initiale de cette source est Ao = 1,5.105 Bq. Le césium 137 est radioactif de type β- sa demi-vie étant de 30,2 ans.
1) Écrire l’équation de la désintégration du césium 137.
2)
a) Calculer la constante radioactive du césium 137.
b) Calculer la masse m0 de césium 137 dans cette source.
c) Démontrer la loi donnant l’activité A(t) de cette source en fonction du temps.
d) En déduire l’activité de cette source 1 an plus tard.
3)
a) Que peut-on dire qualitativement de l’activité de cette source durant une séance de travaux pratiques de deux heures. Vérifier votre réponse par le calcul.
b) La source n’est plus utilisable lorsque son activité devient inférieure à Amin=0,3.105 Bq.
Déterminer la durée pendant laquelle elle est encore utilisable.
Exercice n°2 : 4,5 points
Une pointe vibrante communique à un point S d’une nappe d’eau homogène, initialement au repos et assez étendue, des ébranlements sinusoïdaux. Une onde transversale de longueur λ se propage alors, supposée sans amortissement, à la surface de l’eau avec la célérité v=25cm.s-1. Le mouvement de S débute à la date t=0s, à partir de sa position de repos prise comme origine des élongations y comptées positivement vers le haut.
1) L’équation horaire du mouvement d’un point M1 de la surface de l’eau, situé au repos à la distance r1=1,5 cm de S, est y(t)= a sin(2πNt -π) où l’amplitude a = 2mm et la fréquence N=25Hz.
a) Etablir l’équation horaire du mouvement de la source S.
b) Déduire le sens du début de son mouvement.
2) Etablir l’équation horaire du mouvement d’un point M de la surface de l’eau, situé au repos à la distance r de la source S.
3)
a) Représenter l’aspect à la date t1=0,08s d’une coupe de la surface de l’eau par un plan vertical passant par la source S. sur la Feuille annexe
Voir verso
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b) Déduire l’aspect de cette coupe 0,02s après la date t1. Sur la Feuille annexe On donne l’échelle:
En abscisse : 1cm pour λ
de la surface de l’eau.
En ordonnée : 1cm pour 1mm d’élongation.
c) Représenter les rides crêtes et creuses de la surface de l’eau à la date t2=0,1s.
4) La surface de la nappe d’eau a une frontière circulaire de rayon R= 4cm et de centre S.
Déterminer le lieu des points de cette surface vibrant en quadrature de phase avec S.
5) On éclaire la surface de la nappe d’eau avec un stroboscope de fréquence Ne pouvant varier de 10 à 50 Hz.
Déterminer les valeurs de Ne permettant d’observer l’immobilité de l’eau.
6) La fréquence N du vibreur peut varier maintenant entre 10 et 50Hz.
Déterminer les valeurs de N pour lesquelles le point M1 et la source S vibrent en phase.
Exercice n°3 : 2,5 points
Étude d’un document scientifique
« …L'eau d'une rivière est un milieu dispersif. Si un bateau passe à grande vitesse devant vous sur une eau calme, il crée un ensemble d'ondes sous forme de vagues de différentes fréquences. Les vagues très espacées arrivent en premier ; ces vagues ont une grande longueur d'onde, donc une faible fréquence. Ensuite viennent les vagues plus rapprochées de longueur d'onde plus petite et en conséquence de fréquence plus élevée. À la surface de l'eau, la célérité des vagues dépend de leur fréquence. »
www.lemonde.fr/revision-du-bac/annales-bac/physique-terminale-s/dispersif-milieu_pxd01.html
1) Rappeler la définition d’un milieu dispersif.
2) D’après le texte comment varie la vitesse en fonction de la fréquence ? justifier.
3) Donner un exemple de milieu dispersif permettant de mettre en évidence le caractère ondulatoire de la lumière.
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Nom et prénom : N° : 3/
En abscisse : 1cm pour λ
de la surface de l’eau.
En ordonnée : 1cm pour 1mm d’élongation.
a) Coupe transversale pour t1=0,08s
b) Coupe transversale pour t’
