Contrôle  N° 02 quater

Transformations acido-basiques

La lumière

La corde

Énoncé

Correction

 

   

 

 

I- Transformations acido-basiques.

1)- Espèces conjuguées.

Déterminer l’espèce conjuguée de chacune des espèces chimiques suivantes,

en précisant s’il s’agit d’un acide ou d’une base.

a)-   H2O

b)-   CH3COO

c)-   NH4+

d)-   (CO2, H2O)

2)- On prépare un volume V = 500 mL de solution d’acide éthanoïque

(CH3COOH) en dissolvant un volume V1 = 0,143 mL dans la quantité

 nécessaire d’eau distillée. 

On donne le pH de la solution obtenue : pH ≈ 3,56

Données :

M (C) = 12,0 g / mol ; M(H) = 1,00 g / mol ;

M (O) = 16,0 g / mol ;

densité de l’acide éthanoïque pur : d = 1,05 ;

masse volumique de l’eau : μ 0 = 1,00 g / cm 3.

a)- Indiquer le mode opératoire pour préparer cette solution.

b)- Écrire l’équation de la réaction entre l’acide éthanoïque et l’eau.

c)- Dresser le tableau d’avancement de la réaction.

d)- Calculer l’avancement maximal de cette réaction. Justifier.

e)- Calculer l’avancement final de cette réaction. Justifier.

f)-  En déduire le taux d’avancement de la réaction entre

l’acide éthanoïque et l’eau. 

Commenter la réponse.

II- La lumière.

 1)- Quelle expression est susceptible de représenter l’écart angulaire θ

lors de la diffraction d’une lumière monochromatique de

longueur d’onde λ par une ouverture circulaire de diamètre d ? Justifier.

2)- Mesure d’une longueur d’onde.

On réalise la figure de diffraction classique d’une fente, de largeur

a = 0,127 mm, avec un laser hélium-néon produisant un faisceau de

lumière horizontal.

L’écran d’observation, situé à la distance D = 3,40 m de la fente,

est vertical et perpendiculaire au faisceau.

-  Déterminer la longueur d’onde λ de la lumière laser, en utilisant

le cas échéant l’approximation des petits angles :

tan θ ≈ θ (rad)

Faire un schéma et justifier la réponse.

III- La corde.

Un vibreur provoque une onde périodique sinusoïdale transversale,

de fréquence f = 200 Hz. 

Cette onde se propage le long d’une corde à la vitesse v = 40,0 m / s.

Il n’y a pas d’onde réfléchie. 

On observe le phénomène à l’aide d’un stroboscope

(un stroboscope est un appareil qui envoie des éclairs très bref

avec une fréquence réglable de 5 Hz à 300 Hz, l’observateur ne

voit la corde que pendant la durée de l’éclair).

 

1)- Calculer la périodicité temporelle de l’onde.

2)- Calculer la périodicité spatiale de l’onde.

3)- On règle la fréquence des éclairs sur f e = 200 Hz. 

Quelle est la distance d parcourue par l’onde entre deux éclairs ? 

Décrire qualitativement l’observation.

4)- On règle la fréquence des éclairs f e = 198 Hz.

a)- Calculer la distance d’ parcourue par l’onde entre

deux éclairs consécutifs.

b)- De quelle distance apparente da un observateur

voit-il progresser l’onde entre deux éclairs.

c)- Décrire qualitativement l’observation.

5)- On règle la fréquence des éclairs fe = 202 Hz.

Décrire qualitativement l’observation dans ce cas.