A.N : T= 1,4.10

Chimie (7points) I-Calcul de v2.

1 ethanol

v = n.M

ρ A.N v1= 14,2 mL

II-1- Equation-bilan de la réaction ayant lieu lors du dosage.

H3O⁺ + OH^- 2H2O

II-2- A l'équivalence, la quantité de matière de l'espèce à doser et la quantité de matière de l'espèce titrante ont été mélangées et ont réagi dans les proportions stœchiométriques de l'équation.

II-3- Quantité de matière +

H O3

n d’ions H3O⁺ présente dans 1mL de l’acide fort concentré.

[H3O⁺]=

'

+ +

H O3 H O3

total prélevé

n n

v = v d’où H O3+ ^{total '}H O3 + ^{e prélevé} B BE

prélevé prélevé

v + v

n = v n = C v

v v A.N nH O3+ = 0,037mol

III-1- Equation-bilan de la réaction entre l’acide éthanoïque et l’éthanol.

CH3-COOH + CH3-CH2-OH  CH3-COOCH2-CH3 + H2O

III-2-Le rôle de l’acide fort ajouté au mélange acide éthanoïque-éthanol est un catalyseur.

III-3-On introduit les 2mL de chaque prise d’essai dans l’eau très froide pour freiner l’évolution de la réaction.

III- 4- la vitesse de réaction aux instants t = 0 min et t = 100 min.

A t=0min: v_0min= 0,008 mol.min^-1 A t=100min: v100min= 0

III- 5- Retrouvant, à partir des tableaux (1) et(2), la valeur n_e = 0,092 mol correspondant à l’instant t =15 min.

[

]

total prélevé prélevé prélevé

n - n n v n v C (V - V )

CH COOH = = n - n = =

v v ⇒ v v on a ne = nA avec nA l’acideéthanoïque

restant dans le mélange d’ou _{e 0} ^{total B B BE}

prélevé

v C (V - V ) n = n -

v A.Nne = 0,092 mol Physique (13points)

Exercice 1 (7points)

I-1-La valeur de la fem d’auto-induction e immédiatement après la fermeture de l’interrupteur K.

D’après la loi des mailles E = uR + uB a la fermeture du circuit i=0 d’où E = uB = -e ⇒ e = -E = -12V.

I-2- L’inductance L de la bobine.

e = - L ^di

dt ⇒ L = - ^e di dt

A.N: L = ¹²⁰⁰⁰

24 = 500H ( accepter 0,5H) I-3- Déterminer la valeur de R.

 En régime permanant: E = RI0 d’où R=

0

E

I A.N: R= 10 kΩ

 ou bien la constante du temps τ = d'ou R = ^{L L}

R τ A.N : R=10 kΩ

II-1-Les grandeurs physiques visualisées sur l’oscilloscope sont : uCB(t) = uR(t) et. uAB(t) = -uB(t) . II-2- a- La période T = 4 ms et la fréquence des signaux sur l’oscillogramme N=25Hz.

II-2-b-La tension uCB(t) = Ri(t) en fonction de l’intensité du courant.

ﺔﯿﺴﻧﻮﺘﻟا ﺔﯾرﻮﮭﻤﺠﻟا ﻢﯿﻠﻌﺘﻟا ةرازو ﻲﻤﻠﻌﻟا ﺚﺤﺒﻟاو ﻲﻟﺎﻌﻟا

ﺲﻧﻮﺗ رﺎﻨﻤﻟا ﺔﻌﻣﺎﺟ REPUBLIQUE TUNISIENNE

Ministère de l’Enseignement Supérieur de la Recherche Scientifique

Université de Tunis El Manar

CONCOURS DE REORIENTATION UNIVERSITAIRE (SESSION 2019) CORRIGE

EPREUVE : SCIENCES PHYSIQUES

1/2

II-2-c- La tension uAB(t) =-^{L duCB(t)} R dt

II-2-d-Associer à chaque voie la courbe correspondante.

Voie Y1 on visualise uCB(t) = uR(t) correspondant à la courbe (C1) Voie Y2 on visualise uAB(t) = -uB(t) correspondant à la courbe (C2) II-2-e-La valeur de l’inductance L de la bobine.

CB AB

du (t) u (t) = -L

R dt ^d’où

AB CB

Ru (t) L = -

du (t) dt

A.N :

10 0,14

L = 2000 = 0,5H III-1- Préciser les grandeurs visualisées à l’oscilloscope.

 Voie Y1 on visualise la tension en créneaux.

 Voie Y₂ on visualise la tension aux bornes du condensateur u_C(t).

III-2-La courbe obtenue sur la voie Y2 correspond aux oscillations de la charge du condensateur.

III-3-a-La pseudo-fréquence N= ¹

T= 714,28Hz des oscillations électriques.

III-3-b- La valeur de l’inductance L de la bobine.

T≈T0 avec T₀= 2π LC

d’où L =

2 2

T

4π C

A.N : T= 1,4.10

s et L

0,5H

Exercice 2 (6points)

1-L’énergie d’ionisation Ei d’un atome d’hydrogène.

Ei= E∝ - E1 d’où Ei = - E0 = 13,6 eV

2-L’expression de la fréquence ν_n,p des radiations correspondantes à la série de Balmer.

E_n - E_p = hν_n,p d’où ν_n,p = E - E^{n P} E⁰ 1 1 = - ( - )

h h p² n²

3-a- Le dispositif permettant d’analyser la lumière engendrée par les radiations de la série de Balmer est constitué: lampe spectrale à hydrogène, fente, prisme et écran.

b-Le spectre d’émission de l’atome d’hydrogène obtenu est discontinu et il est constitué d'un nombre limité de radiations.

c- Les transitions.

8

0 n,2 n,2

1 1 ch 1 1 9,126838.10

( - ) = - ( - ) =

4 n² E λ 4 n² λ

⇒ −

Pour λα l’atome passe de n = 3 à p = 2 Pour λβ l’atome passe de n = 4 à p = 2 Pour λ_γ l’atome passe de n = 5 à p = 2 Pour λδ l’atome passe de n = 6 à p = 2

d-Diagramme représentant les transitions entre les différents niveaux d’énergie de l’atome d’hydrogène pour les quatre raies

e-Ces radiations sont situées pratiquement dans le domaine visible 365,07nm < λ ≤ 656, 3nm 4- a partir de la relation suivante ₀ 1 1

hν = -E ( - )

p² n² on montre que:

a- ce quanta d’énergie 6eV est non absorbé par l’atome dans son état fondamental.

b-ce quanta d’énergie 6eV va servir à l’ionisation de l’atome dans son état n = 2.

-3,4 -0,377 -0,850

-1,511 E(eV) -0,544

2/2

3/2

Concours de réorientation universitaire (session mars 2018) Corrigé du sujet de Sciences physiques

1/3

Chimie :(7 points)

Q Corrigé

1-a- la valeur de la fem standard E° = E°(Ni²⁺/ Ni ) - E°(Co²⁺ / Co) A.N:E° = -0,25 + 0,277 = 0,027 V

1-b- E_i = E° - 0,03 log_i avec

 

 

 

 

2+

i 2+

π = Co

Ni = 1 relative à l’équation chimique associée à la pile:

Co + Ni²⁺  Co²⁺ + Ni. Ei = E° = 0,027 V

D’où Ei = E° = 0,027 V 1-c-

2- Ei>0, la réaction qui à lieu dans la pile: Co + Ni²⁺  Co²⁺ + Ni.

3-

Polarité de la pile: Ei>0 VbD>VbG d’où la lame de Ni constitue le pôle (+) et la lame de Co constitue le pôle (-) de la pile.

Sens du courant: du pole (+) vers le pôle (-) de la pile.

Sens des électrons: du pole (-) vers le pôle (+) de la pile.

4- _{K = 10}^0,03E° A.N: K=10^0,9 = 7,94

5-a-

[Ni²⁺]éq = 10^-1 – yéq = 0,0224 mol.L^-1 [Co²⁺]éq = 10^-1 + yéq= 0,1776 mol.L^-1

2+

éq éq 2+

éq éq

0,1 + y

= 0,1 - y Co

= Ni

K

 

 

 

 

yéq = 0,0776 mol.L^-1

5-b-

Inversion de polarité: E° - 0,03 log

 

 

 

 

2+

2+

Co

Ni < 0  K

 

 

 

 



2+

2+

Co Ni

D’où [Co²⁺] > 7,94 [Ni²⁺] c.à.d. diluer la solution contenant les ions Ni²⁺.

6-a- E= E° - 0,03 loget 0 = E° - 0,03 log K d’où E= 0,03 log K - 0,03 log = 0,03log^K_π 6-b-

* Pour E>0, 0,03log^K_π > 0  K > la réaction est spontanée dans le sens direct.

*Pour E<0, 0,03log^K_π < 0  K < la réaction est spontanée dans le sens inverse.

6-c- L’expression: E= 0,03log^K_π est indépendante de E°.

Lame Ni Pont salin

salin

Co²⁺(0.1mol.L^-1) Ni²⁺(0.1mol.L^-1)

mA

Lame Co

R

Concours de réorientation universitaire (session mars 2018) Corrigé du sujet de Sciences physiques

2/3

Physique :(13 points)

Exercice 1 :(7 points)

Q Corrigé

1-a- 2 2

I = U

(R + r) + (2πNL - 2πNC1 ) 1-b- I est max lorsque: 0

0

2πN L - 2πN C = 0 d’où 1 N^{0 =} 1_LC 2π 1-c- U = (R + r) I0 

0

(R + r) = U

I A.N : R + r = 200  2-a- N2 = 585 Hz et N1= 428 Hz

2-b- N2 > N0 circuit inductif.

3-a- N⁰

Q = ΔN

3-b- Sur la courbe N0= 500 Hz ;Q = 3,23

3-c- π ^I π

 π

0 0

0

L Q.(

L2 N L2 N R+r)

Q = = =

U R+r 2 N A.N : L =0,2 H et C= 0,5µF

4-a

Sur la voie1 on visualise u(t) aux bornes du générateur et sur la voie 2 on visualise uR(t) aux bornes du conducteur ohmique

4-b La courbe (a) a une amplitude Um= 8V ce qui correspond à u(t).

La courbe (b) correspond à uR(t) car URm< Um.

4-c u(t) etuR(t) sont en phases par conséquent le circuit est le siège d’une résonance d’intensité.

4-d

R+r R = 8

7.2 ; R + r = 200  d’où r = 20  et R= 180 

4-e

T

1 1 q²

W = Li² + . 2 2 C ;

) à la résonance d'intensité

T di

dt

dW q

= i(L + i[u - (R + r)i] = 0

dt

2

T m

W = 1Li 2

A.N: T 10, 2 (0, 04)² = 16.10^-5J W =

2

GBF

C

Voie1

Voie2

~ (L,r)

R

Concours de réorientation universitaire (session mars 2018) Corrigé du sujet de Sciences physiques

3/3

Exercice 2 :(6 points)

Q Corrigé

1- Onde progressive ,sinusoïdale, transversale . 2-a- a = 0,1m.

2- b- T= 20ms, N=50Hz 3-a- x1= v.t1 d’où v = ¹

1

x t

A.N: v = 25 m.s^-1 3-b- L = v.t2 d’où t2=L

vA.N: t2 = 0,06 s 3-c-  = v.TA.N: = 0,5 m.

3-d- A l’instant t1 la vitesse du point M1 est maximale et de signe négative.

V1= -a.2N, A.N: V1 = - 31,41 m.s^-1

4-a-

1 = 20ms, M1 1 M1 1

A t Y (t ) = 0 et Y' (t ) < 0

On a sin(M1) = 0 et cos(M1)<0 d’où M1= rad

Y (t)M1 = 0,1sin (100t +)= -0.1 sin(100t) (m) avec t  t₁ 4-b- Y (t)^S = _{M 1}

Y (t + t )1 = 0,1sin (100t +) = -0.1 sin(100t) (m) avec t  0

5-

On a sin(-2πx

λ

1

2

2πx

λ

λ

12

K -1 -2 -3

X (en )  - λ 12

2- λ 12

3 - λ 12

X (m) 0,458 0,958 1,458

1/3

Corrigé du concours de réorientation universitaire (22 mars 2017)

CHIMIE (7 points)

1-les couples ox/réd mis en jeux dans la réaction : S O + 2H O 2 ^2-₃ 3 ⁺  S + SO + 3H O2 2

2-3

S O2 /S et SO2/S O₂ ^2-₃ . 2- la concentration initiale, dans le mélange :

[S O₂ ^2-₃ ]0= ^{1 1}

1 2

C V

V +V

1 2

C V

V +V

+]0= 1mol.L^-1 3-

Equation de la réaction S O + 2H O2 2-3 3 + _ S + SO + 3H O2 2 Etat du

mélange

Avancement volumique y (mol.L^-1)

Concentrations (mol.L^-1)

Initial 0 0,4 1 0 solvant

Final y 0,4 - y 1 - 2y ^{y solvant}

4- la réaction étudiée est lente car l’équilibre ne peut être atteint qu’au-delà de180s.

5-a- La vitesse volumique d’une réaction chimique est une grandeur positive qui renseigne sur les variations de l’avancement volumique en fonction du temps.

dy

v  dt

d[ ]

v = - dt

2-3

S O2

5-b-La vitesse volumique de la réaction à t = 60 s 0,15 - 0, 3 ^{-3 -1 -1} v = - = 2, 5.10 mol.L .s

60 - 0

5- c- Cette vitesse diminue car la concentration des réactifs diminue au cours du temps.

6- a-la durée au bout de laquelle la croix devient invisible diminue lorsque la concentration initiale des ions S O₂ ^2-₃ augmente.

6-b- Pour le mélange (2) 58s < t < 125s

6-c- Pour le mélange (4)

n

n

2

+ est le réactif limitant.

0,4545 - 2y = 0  y = 0,227mol.L^-1 ou bien x = 0,0125mol

 la masse du soufre déposée à la fin de la réaction m = x.M ; A.N: m = 0,0125.32 = 0,4g

****************************************************************************************************************

2/3

Figure 2 (L) C

i

R GBF

voie 1

voie 2

Corrigé du concours de réorientation universitaire (22 mars 2017)

PHYSIQUE

EXERCICE 1 (8 points) Expérience 1

1- On utilise le bouton INV de l’oscilloscope pour afficher la tension

u

(t

2-circuit inductif car Ubmax> Ucmax  Lω _Cω¹

3- u - i =^2πΔt

T A.N : u - i =^πrad

4

4- 1

bmax 2 2

Cmax

L.2πN1

= =

1 C.2πN1

U LC.4π N

U et on a ^bmax

Cmax

U

U 

2

Expérience 2 1-a- T= 8. 

 = 13,333ms d’où N2 = 75Hz 1-b- On a Um = 3.4 = 12V et UCm = 3,3.4 = 13,2V 1-c- On a  = u - uc =

πrad 4

1-d- u - i = u - uc + uc - i =

π π π

rad

4 2 4

   . Circuitcapacitif.

2-a-Construction de Fresnel

2-b- On a Im= U .cosm





R

 

d’où A.N: Im = 0,424A C = ^m

2 Cmax

I

2πN U A.N : C= 68µF , L =

2

2

2 2

4π N 2πN

1 R

C

3- Fréquence N1= π 2LC

1

1- Résonance d’intensité

2- N3= _{2π LC} ¹ A.N : N3= 125Hz

3- A la résonance d’intensité ,Lω = _Cω¹ et la bobine est purement inductive donc Ub=UC 4- uC = UCmaxsin(2N3t - /2) et ub = Ubmaxsin(2N3t + /2) avecUbmax = UCmax=11,2V 5- W = 1/2Li² + 1/2 q²/C = ^C

C

2

2 + 2 2cmax

2 2 2

1 du 1 1

LC C C

dt

u = U

 

 

  = 4,36 mJ

UCmax

ULmax

URmax

Umax

Axe des phases

i

3/3

6- courbe III correspond à la 1^ére expérience, courbe I correspond à la 3^éme expériences courbe II 2^éme expérience car à la résonance d’intensité ω^II > ω^III et ω^I = ω^III et RI < RIII.

********************************************************************************************

Corrigé du concours de réorientation universitaire (22 mars 2017)

PHYSIQUE

EXERCICE 2 (5 points)

1-a- On a N= 12,5Hz par conséquent pour Ne = N(immobilité apparente) on observe des rides circulaires concentriques immobiles.

1-b- Pour Te= T -  (Ne = N + ) On observe des rides circulaires concentriques qui semblent se rétrécir au ralenti et disparaitre en O.

2-a- On a 2 = 4 cm =2cm

2- b-célérité de l’onde c = N A.N : c = 2.10^-2.12,5 = 0,25 m.s^-1

3-a- équation horaire du mouvement d’un point M : yM(t) = 3.10^-3sin( 25t - ^{2 π r}_λ ⁺

π)

π)

c 3-b- On a yM1(t) = 3.10^-3sin( 25t + ^π ₂

)

pour t  2,25T.

4-a- Pour ta= 0,36s yta(r) = - 3.10^-3sin ( ^{2 π r}_λ

)

)

avec 0  r  4,5

Soit 0  r  9cm

4-b- Le vibreur a fonctionné pendant tb = 0,28s = 3,5 T

5-a- Voir ci-dessous en 4b les points A, B,C et D et leurs symétriques par rapport à l’axe (O,y) 5-b- Toute la nappe sera au repos lorsque l’onde sera absorbée par les bords :

t =

r 0

b c

t

+

r -

λ c

A.N: t= 0 ,28 + 0,5 = 0,78s ou t=0,36+5,25x0,08=0,78s

yM1(t) (mm)

t(s)

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2 0,22 0,24 0,26 0,28 0,3 - 3

3

2T +T/4

 2 B 4 6,25

0 - 3 3

r(m) Yta(r) (mm)

3 ^{C D}

A

1

Correction concours de réorientation 2017

Chimie (7 points) barème

I-1-a- Pb²⁺ + Ni Pb + Ni²⁺

;

2+

i 2+

[Ni ] π = = 0,5

[Pb ]

b-

π K

2-

0,6 0,3 0,6-xf 0,3+xf

f f f

0, 3 + x 0, 6K - 0, 3

K = ; x = 0, 6 mol

0, 6 + x K + 1

3-[Pb ]²⁺ _eq 0 [Ni ]; ²⁺ _eq = 4, 5 mol.L^-1

4-Δm(Ni) = - 0, 6x58, 7 = -35, 22g Δm(Pb) = 0, 6x207, 2 = 124, 32g

II-1-Co + Ni²⁺ Co²⁺ + N i Co est plus réducteur que Ni

,

pas de réaction

Co + Zn

E

E

2-a

E=E

-E

< 0

Ni

+, Co

-

b- La réaction associée à la pile est :Ni + Co²⁺ Ni²⁺ + Co E<0 réaction spontanée est la réaction inverse Ni²⁺ + Co Ni + Co²⁺

c-la lame de Co s’amincit Co Co²⁺ + 2 e^-la lame Ni grossit Ni²⁺ + 2e^- Ni 3-a

2 eq 2

eq

[Ni ]

E E 0, 03 log 0

[Co ] avec

2 eq 2

eq

[Ni ] 1

[Co ] K

E°(Zn^2+/Zn) E°(Co^2+/Co) E°(Ni^2+/Ni) E°

Ni Co

Ni²⁺( C ) Co²⁺( C’ ⁾

2

2 2

2 2

E E (Co / Co) E (Ni / Ni) 0, 03 log K E (Co / Co) E (Ni / Ni) 0, 03 log K

0, 23 0, 05 0, 28 V

b-

2 2

i

1 1

i i

E E 0, 03 log C ; E E (Co / Co) E (Ni / Ni) C'

0, 28 0, 23 0, 05V

E E E E

log C ; log C 1; C 10 mol.L

C' 0, 03 0, 03

c-

et

2+ 2+

'

1 f 1 f

'

1 f -1

f

1 f

' -1 3 -1

1 1

Ni + Co Ni + Co

C' C

C = C' + x C = C - x

C C' + x KC - C'

K = = ;x = = 0, 098 mol.L

C C - x K + 1

C 0,108 mol.L C 2.10 mol.L

d-

Loi de modération un accroissement de Co [

] à volume constant déplace l’équilibre dans le sens direct

Physique (13 points) Exercice 1( 7 points)

1-

R

R R

U = RI ; I = E R + r R(E - U )

r = ; r = 6Ω

U

2-a T1= 3,7311 ms ; N1 = 

T=268 Hz b- _m U^Rm _m

I = ; I = 0,167 A R

c- _{i u} 2πt 2πx1 π est en avance sur

Δφ = φ - φ = = = + rad ,i u

T 6 3

d- ^m

m

U 10

Z = ; Z = = 60Ω

I 0,167

e- cosΔφ =^{R + r} ; r = ZcosΔφ - R; r = 6Ω Z

1 1

- Lω - ZsinΔφ

Cω Cω

sinΔφ = ; L = = 0,066 H = 66mH

Z ω

3

3- (inacceptable)

m m

m

2 2 2 2

2 2 2

1

2 2 1

U U

I = = ; Z = Z'

Z Z'

1 1

((R + r) + (Lω - ) ) = ((R + r) + (Lω - ) )

Cω C'ω

1 1 1 1

Lω - = ± Lω - ; C = C' ou + = 2Lω

Cω C'ω Cω C'ω

1 1 1

+ = 2Lω = 8π N L ;C' = = 10 μF

C C' 8π N L - 1

C

4-a

- u(t) et u

(t) sont en phase c’est la résonance d’intensité ω = ω

= 2πN

2 2

N = 1 = 196 Hz

4π LC'

b- ₂ U^m ₂ A

I = ; I 0, 236

(R + r) 2

c- _C' ² _C'

2

U = I ; U =19, 2 V

2πN C'

d- ;

U UC'

= 2, 7

il y’a surtension aux bornes du condensateur Exercice 2( 6 points)

1-a

a = 5 mm

b-

T= 20 ms ; λ =30cm

c-

c = λ

T = 15 m.s

.

d-

t

= 1,75 T = 35 ms ; d= c θ = c 1,5 T = 1,5 λ = 45 cm

A

y

si t

M1

M1 M1 M1 t=θ

M1 M1

M1 M1

M1 M1

M1

dy (t)

2 (t) = asin(2πt+φ ),àt =θ = 1,5T y (θ) = 0 ] 0

T dt

sin(2πθ+φ ) = sin(π + φ ) = 0 T

2πcos(π + φ ) 0 ; φ = 0 T

y (t) = asin(2πt) 0, 005sin(100πt) pour t 1,5T et y (t) 0 1, 5T T

y (t) = y (t + ) = 0, 005sin(100πt + ) pour t 0

3-a _{M1 M} (x - x )¹ π φ - φ = 2π = - + 2kπ

λ 2 (k) x= x1+(4k-1) λ

 ; 0 x 1,75λ ; k={-1,0} x=1,25λ et x=0,25λ

4 ou bien les points situés λ

 avant M1 ± k

λ dont les abscisses sont entre 0 et xf (le front d’onde)

b-

avec une vitesse positive

1

1 M

M 1

t=t 1

2πt 2πx a dy

y (t ) = asin( - +π) = 0

T λ 2 dt

2πt

2πa 2πx

cos( - +π) 0

T T λ

2πx π 1

sin(- + ) =

λ 2 2

2πx π

cos(- + ) 0

λ 2

2πx π π

la solution acceptable est : - + = + 2kπ

λ 2 6

x = λ- kλ ,k Z et 0 x

6 1, 75λ ;k {-1,0} ;x = 5cm x = 35cm} et

2

2 M 2 2 M2

2 2

M2 M2

2 2

3 2 M 2 3 M2 M2

M 2 3

2πt a

4 - à t = t , y (t ) = a sin( +φ ) =

T 2

π + 2kπ

2πt 1 2πt 6

sin( +φ ) = , + φ =

T 2 T 5π

+ 2kπ 6

2π(t + T)

T 8 2πt π

à t = t + ; y (t ) = a sin( +φ ) = asin( + φ + )

8 T T 4

π π 5π

asin( + ) = 5sin = 4, 83mm

6 4 12

y (t ) =

5π π 13π

asin( + ) = 5sin = -

6 4 12 1, 3mm

Corrigé du sujet de physique chimie (concours de réorientation 2012/2013)

1/3

Chimie : (7 points)

Q Corrigé Barème Observations

I-1- Un acide est une entité chimique chargée ou non chargée capable de libérer un

ou plusieurs ions hydrogène H^{+ 0,25}

2-a

[H3O⁺] = 10^-3,4 = 3,98.10^-4 mol.L^-1 d’où [H3O⁺] < C1 L’acide éthanoïque

s’ionise partiellement dans l’eau : c’est un acide faible. ^{2 x 0,25}

Demarche 0,25 Conclusion 0 ,25

2 -b

CH3COOH + H2O ⇄ CH3COO^- + H3O⁺

Les couples acide/ base : CH3COOH / CH3COO^- et H3O⁺/ H2O ^{2 x 0,25} 3-a C₀.V₀ = C₁.V₁ d’où ₀ ^{1 1}

0

V = C .V

C A.N

- 2

0 -1

10 .50

V = 10 = 5 mL 2 x 0, 25

3-b- Pipette jaugée (munie d’une poire à pipeter) de 5 mL, fiole jaugée de 50 mL. A l’aide dune pipette jaugée (munies de poires à pipeter), on prélève 5 mL de la solution (S0) qu’on place dans une fiole jaugée de 50 mL puis on ajoute de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge.

2 x 0,25

Verrerie 0,25 Protocole 0,25

4-a-

Equation de la

réaction CH3COOH + H2O  CH3COO^- + H3O⁺

Etat y (mol.L^-1) concentrations (mol.L^-1)

initial 0 C1 solvant

en excès

0  0

final yf1 C1- yf1 yf1 yf1 =10^-pH=^3,98.10-4

mol.L^-1

0,5

-0,25 une erreur

4-b-

 

- +

3 3

3

CH COO H O CH COOH

   

   

K =a =

+ 2 3

+

1 3

H O C - H O

 

 

 

 

2 a 1 f

f

K = C 1-





4-c-

3 + f

1

= H O C

 

 



La dilution augmente l’ionisation de l’acide faible

3 x 0,25

5 K_a= 1,65.10^-5 pK_a= 4,78

2 x 0, 25

Accepter Ka=1,813.10^-5 pK_a= 4,74

6- a -

CH3COOH + O H^- → CH3COO^- + H2O

 

CH COO3 - - KKea 10pK - pKe a CH COOH OH3

 

 

 

 

 

K =

K=1,66.10⁹ , K >10⁴ la réaction est pratiquement totale.

3 x 0, 25

doubleflèche 0 Demar 0,25 Concl 0,25

6- b -

A l’équivalence acido-basique, la totalité de l’acide faible s’est transformé en sa base conjuguée. La base conjuguée CH3COO^- est faible, elle reagit avec l’eau pour donner naissance à des ions OH^- qui imposent le caractère basique dans les deux mélanges. CH3COO^- + H2O  CH3COOH + OH ^–

apport d’ion OH^- d’où pHE >7

0, 5

6- c -

pHE (S1) > pHE (S2) à l’équivalence la solution est basique, sa dilution entraine une diminution de la valeur de pH.

Le saut du pH lors du dosage de (S1) est plus important que celui obtenu lors du dosage de (S2) car la dilution rend les sauts de pH moins accentués.

0, 5 0,5

pHE =1/2( pKa + pKe + logCBVBE/(VA+VBE) )

pHES1=8,22 pHES2=7,85

Corrigé du sujet de physique chimie (concours de réorientation 2012/2013)

2/3

Physique : (13 points) Exercice 1 : (7 points)

Q Corrigé Barème Observations

1-a- Sur la voie Y₁ on visualise u_R(t) et sur la voie Y₂ on visualise u(t). 0,2 5 1-b- URm= R.Im,

U = (R+r)+(Lω -

1 ) I

Cω

(C

)

3 x 0,25

2- a-

Grandeur T (s)  (rad.s^-1) Im (A) Um (V) ZAB (Ω) Valeur

numérique

4.10^-3 1570 0,2 8 40

5 x 0, 25

2-b- u(t) est en avance de phase par rapport à uR(t). u(t) atteint sont maximum (ou

minimum ou s’annule) avant uR(t). 2 x 0,25

2-c-



 T , I  I = = rad4 2 0,5

4

  on a i - u < 0 d’ou

 = - rad.

4

 2 x 0, 25

Expression 0,25 Valeur 0,25

2-d- Le circuit est inductif car u(t) est en avance de phase par rapport à i(t)

2x 0, 25

3-

Si la bobine est de résistance r = 0 alors on a cos = ^Rm

m

U

U = 0,5 d’où ||= 

rad 4rad

3  On conclut que la bobine est de résistance non nulle.

3 x 0,25

4-

cos  = ^{(R + r )Im}

Um d’où r = ^{U cos Δm} - R Im

 . A.N: r = 8 ,

tg I  I = 1 =

(

L - 1 ) R + r C

 

(R + r ) + 1 L = Cω

ω

A.N: L= 28 + 63,694

1570 = 0,0 6 H

4 x 0, 25

accepter

L = 0,0584 H

5-a- Le circuit est le siège d’une résonance d’intensité. 0,5

5-b-

4²

N

² 0 L = 1

4 N C= 0,06 H, Um= (R + r) Im et URm= R.Im

d’où e ^m

Rm

U 1 r

U   R

Rm

r = R(U - 1)

U A.N : r = 8  4 x 0, 25

accepter L = 0,0586 H r = 8,2

Corrigé du sujet de physique chimie (concours de réorientation 2012/2013)

3/3

Exercice 2 : (6 points)

Q Corrigé Barème Observations

1-

Transversale et circulaire

2- La longueur d’onde  correspond à la distance parcourue par une onde sinusoïdale pendant l’intervalle de temps T (T est la période de l’onde).

6= 30mm d’où = 5mm 3 x 0, 25

3-

0, 25 par point 0,25 sens

Les points situés à une distance x de S avec : x= (2K+1)/2 K = {0, 1, 2}

4- = vT= ^v

N d’où v = N A.N : v = 0,1m.s^-1 2 x 0, 25

5- d= 3= v.t1 d’où t1=³ v

 A.N : t1= 0,15s

2 x 0, 25 6- D’après le front d’onde, le point S se déplace juste après la date t = 0 vers le bas. 2 x 0, 25

7-a-

Y

(t) = 4.10

sin(40t + ) t  0

Phase 0,5 Condition 0,25

7-b-



YC(t) = 4.10^-3 sin (40t +/2) t  1,25T 2 x 0,5

Phase initiale + condition sur le temps

7-c-

V= 0,16cos (

) = 0

Justification 0,25

Valeur 0,25

M1 M2 M3

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Epreuve de sciences physiques

Durée : 2 heures Coefficient : 1

L'épreuve comporte 5 exercices indépendants, répartis sur 4 pages numérotées de 1 à 4.

CHIMIE :

(7 points)

Toutes les solutions aqueuses sont prises à 25°C, température à laquelle le produit ionique de l’eau pure est Ke = 10 ^-14.

On dispose d'une solution (S1) d'un monoacide A1H de concentration C1 inconnue et d'une solution (S2) d'un monoacide A2H de concentration C2 inconnue.

On effectue quelques mesures afin de comparer ces acides.

Première opération : mesure du pH des solutions.

Solution S1 S2

Mesure du pH pH₁=2,9 pH₂=3 Deuxième opération : Dosage des solutions:

A l’aide d'une solution d'hydroxyde de sodium NaOH de concentration molaire CB = 10^-2 mol.L^-1, on détermine le volume VBe qu'il faut ajouter à 10 mL de chacune des solutions acides pour atteindre l'équivalence.

Solution S1 S2

VBe en mL VBe1=11 VBe2=17 1- Calculer les concentrations C1 et C2 de chaque solution acide.

2- Compte tenu des résultats des mesures :

a- Préciser, en justifiant, lequel des deux acides est le plus fort.

b- Préciser, en justifiant, si l'un des acides est un acide fort ou si ce sont deux acides faibles.

c- Ecrire l'équation de la réaction support du dosage de la solution de l'acide A1H avec la solution d'hydroxyde de sodium.

d-Justifier, dans le cas de la solution S₁, si le pH à l'équivalence est inférieur, égal ou supérieur à 7.

3- Afin de vérifier, d'une autre façon, les conclusions précédentes, on réalise une troisième série de mesures. Pour cela on mélange :

*10 cm³ de (S₁) et 5,5cm³ de la solution d'hydroxyde de sodium déjà utilisée pour le dosage. Le pH du mélange obtenu est 3,8.

*10 cm³de (S2) et 8,5 cm³ de la solution d'hydroxyde de sodium précédente. Le pH du mélange est 4,2.

a- Indiquer le nom des mélanges obtenus lors de ces deux expériences et citer leurs propriétés.

b- Nommer la grandeur caractéristique de chaque couple acide-base qu’on peut déterminer grâce à chacune de ces deux expériences. Préciser la valeur correspondante à chaque couple acide-base.

c- Ces mesures confirment-elles le classement des acides cités ? Exercice 2 : (3,5 points)

On dissout une masse m de sulfate de cobalt (CoSO4) dans de l'eau pure afin d'obtenir 100 mL d'une solution aqueuse (S) de concentration molaire C et on réalise la pile formée par les deux demi- piles : -A gauche: une lame de cobalt Co plongeant dans la solution (S).

Université de Monastir

Concours de réorientation-Session 2019

ريتسنملا ةعماج

هيجوتلا ةداعإ ةرظانم ةرود -

2019

2/4

-A droite: une lame de nickel Ni plongeant dans 100 mL d'une solution de sulfate de nickel (NiSO4), de concentration molaire C’. Les deux solutions sont reliées par un pont salin.

1) a -Faire le schéma de cette pile.

b -Ecrire l'équation chimique associée à cette pile.

c - Préciser le rôle du pont salin.

2) La mesure de la fem de cette pile donne la valeur E = 0,017 V.

a- Ecrire l’équation de la réaction spontanée lorsque la pile débite.

b- Indiquer le sens du courant dans le circuit extérieur.

c- Donner l'expression de la fem E en fonction de C , C’ et E° fem standard de la pile.

3) Au cours du fonctionnement de la pile, on constate que l'intensité du courant débité décroît jusqu’à s’annuler lorsque [Ni²⁺] = 0,16 mol.L^-1 et [Co²⁺] = 0,74 mol.L^-1.

a-Calculer la fem standard E° de la pile ainsi que la constante d’équilibre K relative à l’équation chimique associée.

b- En déduire, parmi le cobalt Co et le nickel Ni , le métal le plus réducteur.

c- Calculer la concentration molaire C et déduire la masse m de sulfate de cobalt utilisée.

On donne : les masses molaires atomiques en g.mol^-1 : MCo = 59 ; MS = 32 et M O = 16.

PHYSIQUE : (13 points)

Dans cet exercice on prendra ² =10

On peut modéliser un oscillateur mécanique horizontal par un système (solide + ressort) constitué d’un solide (S) de masse m , fixé à l’extrémité d’un ressort à spires non jointives, de masse négligeable et de raideur k. (figure 1). Dans cette étude tous les frottements sont négligés.

La position du centre d’inertie G du solide est étudiée dans un référentiel terrestre considéré comme galiléen et repérée par son abscisse x(t) sur un axe horizontal x’Ox.

L’origine des abscisses correspond à l’abscisse de G lorsque le solide est à l’équilibre.

1) Établir l’équation différentielle vérifiée par l’élongation x(t).

2) a- Vérifier que la solution de l’équation différentielle est de la forme :

x(t) = Xm.sin (ω0.t + φx).

où ω0 est une constante

b- Déduire l’expression de la période propre T0 des oscillations libres du pendule en fonction de la masse m du solide et de la raideur k du ressort.

3) Dans une première expérience et à l’aide d’un système approprié, on enregistre pendant une durée Δt = 0,8 s le mouvement du centre d’inertie G d’un solide (S1) de masse m1. On obtient le diagramme de la figure 2.

a- Déduire la période T0 des oscillations.

b- Déterminer :

- la phase initiale φ_x du mouvement.

- la vitesse initiale V0 à l’instant t = 0.

c- Préciser sous qu’elle forme se présente l’énergie mécanique E du système (solide + ressort) à l’instant t = 0 ? Justifier la réponse.

4) Dans une deuxième expérience on étudie l’influence de la masse du solide sur la période T0 des oscillations. Pour différentes valeurs de la masse m et avec le même ressort, on mesure la période T0

Figure 1

O x

G

i

x ‘ 

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

t(s)

Figure 2 x (cm)