CEG 2 POBE 1ER DEVOIR DU 2ND SEMESTRE SPCT TLE D 2012-2013

(1)

>-

Formule de la solution d'acide oxalique: H2C204 y Solution de permanganate de potassium (l<++MnO;)

y Lescouples redox: Mn0

4

/Mn2+; CO2/H2C204

",

~ Lesflacons A, B et C contiennent les solutions aqueuses d'acide chlorhydrique, d'acide éthan(hqû~'.etd'?ciciec'

monochloroéthanoïque, de même concentration molaireCa.· ,-:, ;., i :','" ,',t'

>

Test au nitrate d'argent: Volume prélevé Vo=5mL ~ Masse du précipité blanc lavé et séché: m=14,35mg

:>

Valeur du pH des solutionsmesuré à25°C: pHA=2,3;pHo=l,7 et pHc=3,~,~

>

Volume Vcl des solutions B et C dosé: Va =20rnL '

»

Concentration molaire de la solution d'hydroxyde de sodium (Na++OH}utiiisée pour le Cb=10·2moIjL

Support

~ On donne en g/mol :M(H)=l; M(Ag)=108; M(CI)=35,5, Contexte:

Au cours d'une séancede manipulation, un professeur de SPCTrepartit ses élèves en trois groupes et lesconfie des tâches.

IlLe'I" groupe doit identifier les solutions acides contenues dans trois flacons A,

13,

et C.Four ce faire, ils mesure t

le pH de chacune de solutions des flacons A, B et Cpuis verse de nitrate d'argent (Ag+, N0

3)

~7excè~ da?!> ~n volume Vade chacune de ces solutions. Ils obtiennent instantanément la formation d'un prédpilidHarîé'qÜ( ('l,' noircit àla lumière avec la solution prélevéedans-leflacon Bmaisriendans les autres cas,

.. Le2ème groupe effectue le dosage calorimétrique d'un même volume

vtt

desSOiutioh5'contenll~gr~*t)'s}~~'rr~'Ci6;,S

BetCidentifier par le1er groupe... <,,;,

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• Le 3èmegroupe étudie l'action de la solution de permanganate de potassium acidifiée surla sôiUÎiolî'd'~cid~ . :

oxalique. Le mélange resteviolet pendant la minute puis décolore avec un dégagement gazeu)(sQqs,l.èqrsy;(ôU~ '.

de façon surprenante .

.La discorde de l'exploitation des données et de l'interprétation des résultats destests, aobligé les différents groupesà recourir àdes explications complémentaires.

.Jt/CJ-{I:MI'E 'E'Y TPCJ{:J\fO.f..OÇ;I'E

.

»

Clarté dans Je raisonnement et bonne présentation des résultats .

réparation d'Objets technologiques.

COI: Appréciert'apportdes S.P:c. Tà la vie de l'homme.

Critères de perfectionnement

,_ ,Production propre et lisible,

C6~I?étentes discipliI~airesévaluées " ." , ,

COl: Elaborerune explicotion éun/aitau d'un phehdmène de son environnel~ent naturel ou construit en mettant er'J

œuvre les modes deroisonnement propres aux sciences physique chimique.et technologie. '. . .'".: L

COz: Exploiterles sciences physique, chimique et de la démarche technologique dansIdproduction!ru'-tifisbtibhé lâi

, {:

~;

"

Durée: 4Ft

PRflvlIE'RE

PROVUCrI<9N

SCÔLAIREVU

VEUXIEME SE}vfES7YRE

DISCIPLINES,P.C.T

5lnnée-sco{aire :

2012-2013

Classe : T

e

1J

cu;

2

P013'E

lW :89 Tél : 20 25Ü74;0

-www

.epreuvesetcorriges.

com

(2)

Autres donnéesnumériaùes :g=9,8 NÎ:(g; h..c: 15 (in;(:c 32 On ;BC ,-.:P

duchamp électrostatique E=.: 4,9. 10('\//i'j).

(5) est abandonnée en Asans vitesse initiaie. sélectrise ftacquiert une chr:îrge q:=ii.l0<' ~:

.._,

l'action desforces de frottement équivalentes ~lune torce unique

t

opposée au mouvement ;1':

constante!

==

0,3 N.

Support:

':~Dispositif n01: Sphère(S) de masse rnglissant avec frottement :;UI une piste (..\8C.

Contexte ~

SametJordan ont découvert d~nsundocument dephvsiques cieux dispositifs

quelques minutesde réflexion, Samtrouve que ledispositif nal est.en rapport avec les

électrostatique et que ledispositif n"2 traire des phénornénl:::; d'induction électrom .i,S lE'11 ;'.::;

Pour Jordan, ledispositif n02peut permettre demontrer que lecourant électriqueuéi:: lr:[.·.,<rn:[;.

réciproquement on peut à partir de cechsmpmagnétique créer .ecourant électrique.

demande Sarn.

l;;

;-., ;

iisè

s.a-Donner lacouleur des ions Mn04' et 1\11112'puis préciser ce que ladécoloration du rnél:"llg(,;

groupe indique.

3.2-Proposer une explication au changement de couleurs et audégagement de gazobservés.

3.3-Ecrire l'équation-bilan de !a réaction ainsi réalisée.

:rùc_he Elucider lesfoits soulevés par lesdifférentes rnanipulations. 1.

1.1··Donner laformule des solutions aqueuses d'acide chlorhydrique, d'acide éthanoïquc lot d'acide

rnonochloroéthnanoïque à identifier dans lesflacons puis indiquer lecaractère fort ou faible dechaque ac, '.,

1.2-Il Ecrire l'équation-bilan delaréaction de formation du précipité puis élaborer une explication au contenu .,'.1

flacon B.

• Elaborer une explication au contenu desflacons A et C en s'appuyant sur les valeurs cie leur pH et de lat..rce

d'un acide par rapport à l'autre.

1.3-Calculer laconcentration molaire volurnique Cn_.de cessolutions d'acide à partir de la masse du préc_,ipité Pl,

montrer que le pH de lasolution du flacon Bmesuré est exact.

2.

2.1-I=aire le bilan qualitatif et quantitatif detoutes lesespèces chimiques présentes dans laSO!UTÎl)il du n1con C

déduire la valeur du pKa du couple acide éthanoïque/ion éthanoate.

2.2-Ecrire l'équation globale de la réaction dudosage de chacunedes solutions des flacons Bet Cpuis élaborer .(,2

explication aufait que lepHà l'équivalence du dosage de B€sIégal à7alors que celui du dosage cle Cest

supérieur à7.

2.3-Déterminer le volume VuEde soude versé pour atteindre l'équivalence du dosage puis d()nnE~ll'alitl FE cesc. .rbes

pH=f(Vb) pour les deux dosages sur un même svstèrne daxe.

3.

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(3)

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2.3-Calculf-,:rl'Inductance L de labobine Br) ainsi que j'énergie emmagasinée en régime perrnanant.

, . ". . . ,. ':, ' :. ", ..' .' '. '..i~,. '.." "3i. '.'i :. ...

3::1--Ex'prfn-1êr

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~L:l·~·xpli·qùê{\~u~ilitati\rei·11et-i:tlié;<i$tehce d'Utié tënsion' électrièlue alternative entre les bornes Qet M de labobine (P)

; "f :,"lb1"5 r~eiarejtatiànpuisèxpi'inler: tiQ.~ren fCl(\cfiôtide'N,B,S, (J" ett.: , , . "'"

3,;HYéterrl.:'riner i~;valeur (ùd(' Id:\.{itf.;>,:je.~ngu!alr€de

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retrouver l'intensité i3du charnp '"

. 'rnflgr:ètique

i:

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J'àr 12bobine [Çàtravers là'Sobine (P). ' .".' . .' "

'1_'.1:.bété~njI1ér:ta vitesse

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lasphère[S)' lorsde sof

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C, " . ..

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'l'acti'oll'slrnultz;née des champsqùÎrègnê dans cette réglon.

L;':.Hvlèli-itrerque l'équation cartesienne de latrajectoire dans lesystèmed'axes (eX ,CV)est de laforme :.X ::::

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la bobine Ba puis calculer sa norme lorsque leréfitne

devient permanant,

i;:~Ëxt"j(l:Jerrévoluton'

de

Téd5t'dê'là 'ïa'!np'ti électrlquetê) puis dire cequ'on observerait si.onouvrai;tnnterrupLc,ur

j' ':", Ta_(~b.:g :Expliquer desfaits et prendre positioo.

ew"Cargct_g[istigue cl?sbobin_es '

. ~Bobineli0 :nombrede spire par rnè..tre: n

#

zooo.longueu: de la bobine:

.e ::

2,5 Cm ; rayo,n(j"Jn~sp.irf";r",5Cm

.;.Bobine P: nombre despire: 1\1:::300Srl'ires; .'iUi'f~~ede chacune des spires: s:-::10 Cm2;" : ". .

le"Quelques autres données: Io:::0,5

A

illod41[; 10-'-7 S.I .

.r.l~JPft: Lorsqu'on ferme l'interrupteur K du circuit /\ comportant une bobine Buet ungénérateur Gdélivrant un

'courant électrique continu 10, l'éclat dé la lampe électrique(E) augmente progressivernern jusqu'à l'éclat norma!

-

«

:

fait: Après installation du courant électrique II) à travers la boblne 6\,du circuit B, la bobine (Pl de ce cin,i.:i: P';

mis en rotatjon}I'intérieurde Ba autour d'un axe (.6.) perpendiculaire aux,a_xesdes bobines à la vites5\3ëjllgill.::)jr:;: (.()