MINISTERE DE l’EDUCATION
ACADEMIE DE THIES 2012 - 2013
Lysée Jules SAGNA de Thiès Classe : 1°S Tel : (+221) 33 951 70 19
BONNE CHANCE Page 1
COMPOSITION DU II
èmeSEMESTRE (Durée : 04h) CHIMIE (08points)
Exercice 1 : (04points)
1°) La déshydratation et l’hydratation d’un alcool a)On déshydrate le 3-méthylbutan-2-ol.
Donner la formule et le nom du composé A obtenu sachant que la liaison éthylénique n’est pas en bout de chaîne.
b)On réalise l’hydratation de A. Donner le nom et la formule du composé B obtenu majoritairement.
2°) le butan-2-ol et ses isomères
a) Ecrire les formules semi-développées de tous les isomères alcools du butan-2-ol.
b) Montrer que sa déshydratation conduit à un mélange de deux alcènes dont l’un est nettement majoritaire.
3°)l’oxydation ménagée d’un alcool
c) L’action du 3-méthylbutan-2-ol sur le permanganate de potassium donne un composé C.
Ecrire les demi-équations électroniques des couples conduisant à la préparation de C Ecrire l’équation générale.
On donne : MnO4-(aq)/ Mn2+(aq)
4°)Estérification du butan-2-ol - Isomères de l'ester formé
a)L'action de (B) sur l'acide propanoïque (D) conduit à la formation d'un ester (E).
Écrire l'équation de la réaction. Donner ses caractéristiques.
b) A partir de la formule semi-développée de (E), qu'on explicitera, le nommer en expliquant le procédé utilisé pour la nomenclature des esters.
c)Écrire la formule semi-développée d'un ester isomère de (E) et le nommer.
Exercice 2 : (04points)
A : mélange fer + aluminium + acide sulfurique, un mélange pas comme les autres
A une masse m=8,2 g d'un mélange aluminium et fer on ajoute une solution diluée d'acide sulfurique en excès. On recueille V=7,84 L de dihydrogène . On notera x la quantité de matière de fer en mol et y celle d'aluminium.
Al=27; H=1 ;S=32 ; O=16 ; Fe=56 g mol-1. volume molaire 22,4 L mol-1. 1. les deux métaux sont t - ils attaqués par l'acide ?
2. Quelle est la quantité de matière de dihydrogène?
3. Ecrire l’(es) équation(s) bilan(s)
4. En déduire une 1èrerelation entre x et y et la quantité de dihydrogène en mol.
5. Ecrire une autre relation entre x et y et la masse du mélange 6. Quelle est la composition du mélange en % massique.
B : composition d'un mélange de 3 métaux
On a un mélange sous forme de poudre de cuivre, de zinc et d'aluminium. On ajoute de l'acide
chlorhydrique en excès à 10,5 g de ce mélange. Après réaction, il reste un résidu solide de 2,4 g et le gaz qui s'est dégagé lors de l'attaque par l'acide occupe un volume de 5,66 L.
Calculer la composition du mélange en pourcentage massique.
Cu=63,5 ; Al=27 ; Zn=65,4 g mol-1. volume molaire : 22,4 L mol-1.
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PHYSIQUE (12points)
Exercice 1 : (04points)
Une bille de fer et une bille d’aluminium, de même masse m, sont lâchées, sans vitesse initiale, à 4 m au dessus d’un sol très dur sur lequel elles rebondissent.
La bille de fer remonte de 3 m de hauteur, et la bille d’aluminium de remonte à 2 m de hauteur.
1) Calculer l’élévation de température de chaque bille à la fin du premier rebond.
2) Calculer l’élévation de température de chaque bille lorsqu’elle s’immobilise sur le sol.
On admettra que la chaleur produite est entièrement absorbée par les billes.
Il faut 460 J pour élever de 1°C la température de 1 kg de fer et 920 J pour élever de 1°C la température de 1 kg d’aluminium.
Exercice 2 : (04points)
Deux charges ponctuelles identiques q et q’ sont placées respectivement en A et B dans un repère orthonormé : A(0;a) et B(0;-a).
1) représenter le vecteur champ résultant .
2) Donner en fonction de x les caractéristiques du champ électrique résultant créé par ces charges au point C(0,x).
2-) Pour quelle valeur de x l’intensité de ce champ est-elle maximale ? Exercice 3 : Étude et bilan énergétique d’un électrolyseur(04points)
Un électrolyseur dont les électrodes sont en fer contient une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium. On le soumet a un tension continue réglable U ; I est l’intensité du courant qui le traverse.
1°) faire le schéma du montage en mettant en place les éléments suivants : - Générateur continu à tension de sortie réglable ;
- Interrupteur, Rhéostat, électrolyseur, ampèremètre, voltmètre 2°) les résultats des mesures sont consignés dans la tableau suivant :
U(V) 0 0.5 1.0 1.5 1.6 1.7 1.8 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 2.5 5.0
I(A) 0 0 0 0 0.02 0.03 0.05 0.10 0.29 0.50 0.71 0.92 1.10 1.32
a) Tracer la caractéristiques intensité-tension de l’électrolyseur.
Échelles :
b) Donner l’équation de la partie linéaire cette caractéristique sous la forme U = aI+b 3°) en déduire les valeurs, en SI , de la f.c.é.m. E’ et de la résistance interne r’ de l’électrolyseur lorsqu’il fonctionne dans la partie linéaire de sa caractéristiques.
4°)L’électrolyseur précédent est désormais branché aux bornes de la f.é.m. E = 4.5V et de la résistance interne r= 1.5Ω.
a) Calculer l’intensité du courant qui le traverse.
b) Quelle puissanceP électrique reçoit-il ? c) Quelle puissancePth électrique dissipe t-il ?
d) De quelle puissance électrique utile dispose t-il pour effectuer les réactions chimiques aux électrodes ?
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Date de création : 20/05/2013 10:14:00 N° de révision : 23
Dernier enregistr. le : 28/05/2013 21:59:00 Dernier enregistrement par : modou Temps total d'édition : 198 Minutes
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