Contrôle N° 05

I- Les Molécules (5,5 pts).


II- Les armes chimiques (4,5 pts).


III- Gravitation (5 pts).


IV- De la Terre à la Lune (5 pts)

Correction

Énoncé

 

 I- Les molécules. (5.5 pts)

1)- Énoncer la règle du DUET et de l’OCTET. (1.5 pt)

-  Au cours des transformations chimiques, les atomes tendent à acquérir

la structure électronique du gaz rare de numéro atomique le plus proche :

-  Soit 2 électrons sur la couche électronique externe lorsque

-  ce gaz rare est Hélium c’est la règle du DUET.

-  Soit 8 électrons sur la couche électroniques externe, c’est la règle de l’OCTET.

-  Ils acquièrent de ce fait une stabilité maximale.

2)- La molécule de méthylamine comporte

un atome de carbone (Z = 6),

un atome d’azote (Z = 7) et

plusieurs atomes d’hydrogène (Z = 1).

Les liaisons entre atomes sont des liaisons simples.

a)- Donner le nombre de liaisons que peut établir chacun de ces atomes. (1.5 pt)

-  C : K(2) L(4) il lui manque 4 électrons pour respecter la règle de l’octet.

Il met en commun 4 doublets d’électrons et peut établir 4 liaisons covalentes.

-  N : K(2) L(5) il lui manque 3 électrons pour respecter la règle de l’octet.

Il met en commun 3 doublets d’électrons et peut établir 3 liaisons covalentes

-  H : K(1) il lui manque 1 électron pour respecter la règle du DUET.

Il met en commun 1 doublet d’électrons et peut établir 1 liaison covalente.

b)- Donner la représentation de LEWIS de la molécule de méthylamine.

En déduire la formule développée. (1 pt)

-  Représentation de Lewis de la molécule de méthylamine :

-  Formule développée de la molécule de méthylamine :

c)- Donner sa formule brute. (0.5 Pt) :

-  Formule brute de la molécule : CNH5 ou CH3 NH2

 

3)- Donner les formules semi-développées des isomères de formule brute :

C4H10.(1 pt)

Formules développées

Butane

Isobutane

Formules semi-développées

Butane

Isobutane

 On donne : C : Z = 6 et H, Z = 1.

II- Les armes chimiques. (4.5 pts)

La première utilisation des armes chimiques remonte

au mois d'août 1915.

Les Allemands ont employé le dichlore et les Alliés ont

répliqué en utilisant le phosgène.

Le phosgène est un gaz dont la molécule comporte

deux atomes de chlore (Z = 17),

un atome de carbone (Z = 6) et

un atome d'oxygène (Z = 8).

1)- Donner la structure électronique de chacun des atomes

présents dans la molécule de phosgène. (1.5 pt)

-  Structure électronique de chacun des atomes présents

dans la molécule de phosgène

-  Cl : K(2) L(8) M(7);

-  C: K(2) L(4);

-  O : K(2) L(6);

2)- Donner la formule brute du dichlore. (0.5 pt) :

-  Formule brute du dichlore : Cl2

 

3)- Donner la formule brute du phosgène. (0.5 pt) :

-  Formule brute du phosgène : Cl2CO

 

4)- Donner la représentation de LEWIS de la molécule

de dichlore. (1 pt) :

-  Schéma de Lewis de la molécule de dichlore

5)- Donner la représentation de LEWIS de la molécule

de phosgène. (1 pt) :

-  Schéma de Lewis de la molécule de phosgène

phosgène

-  Ne pas confondre avec les formules développées :

dichlore

III- Gravitation. (5 pts)

Deux boules de pétanque, l’une de centre A et de masse mA = 650 g,

l’autre de centre B et de masse mB = 810 g, sont posées sur le sol.

La distance entre leurs centres est d = 2,5 m.

On donne : G = 6,67 x 10 – 11  m  3 . kg – 1 . s – 2  et  g = 9,8 N / kg.

1)- Faire un schéma légendé de la situation (1 pt)

-  Schéma :

schéma

2)- Donner l’expression de la force F de gravitation exercée par

la boule A sur la boule B. (1 pt)

-  Expression de la force de gravitation :

-   

3)- Calculer la valeur de la force F. (1 pt)

-  Valeur de la force F :

-  

4)- La boule B exerce-t-elle une force de gravitation sur la boule A ?

Si oui, donner la valeur F’ de cette force. (1 pt)

-  Interaction entre les boules A et B

-  La boule A agit sur la boule B et la boule B agit sur la boule A :

-  C’est l’attraction gravitationnelle.

-  F’ = F ≈ 5,6 x 10 – 12 N

5)- Calculer le poids de chaque boule de pétanque. (1 pt)

-  Poids de la boule A :

-  PA = mA . g

-  PA = 0,650 x 9, 8

-  PA ≈ 6,4  N

-  Poids de la boule B :

-  PB = mB . g

-  PB = 0,810 x 9, 8

-  PB ≈ 7,9  N

IV- De la Terre à la Lune. (5 pts)

1)- Donner l’expression de la valeur de la force de gravitation F

exercée par la Terre sur un objet de masse m posé sur le sol. (1 pt)

On note : Masse de la Terre MT et rayon de la Terre RT.

 - 

2)- Donner l’expression du poids P de cet objet en fonction de

sa masse m et de l’intensité gT  de la pesanteur terrestre. (1 pt)

-  Expression du poids P de cet objet en fonction de sa masse m

et de l’intensité gT

-  P = m . gT   

3)- Sachant que F = P, donner l’expression de gT

en fonction de G, RT  et MT. (1 pt)

-  Expression de gT 

-    

4)- Par analogie, en déduire l’expression de gL de l’intensité de l

a pesanteur à la surface de la Lune en fonction de G, RL  et ML. (1 pt)

-  Expression de gL de l’intensité de la pesanteur à la surface de la Lune

-  On remplace l’indice T par l’indice L pour la Lune.

La constante G est la même :

-  

5)- L’intensité de la pesanteur à la surface de la Lune est six fois

plus faible que l’intensité de la pesanteur à la surface de la Terre.

Calculer la valeur de la masse de la Lune. (1 pt)

-  Expression de la masse de la Lune :

-  

-  Valeur de la masse de la Lune :

-  

On donne : G = 6,67 x 10 – 11  m 3 . kg – 1 . s– 2  ,

R T = 6380 km et M T = 5,98 x 10 24  kg , R L = 1740 km.