Contrôle N° 02 Sciences Physiques 2002

Terminale S

énoncé et correction

 

 

 

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I- Vrai ou faux. (cinétique chimique)

II- Transformations acido-basiques.

III- La lumière.

 

 

I- Vrai ou faux. (cinétique chimique)

Préciser si les affirmations suivantes sont vraies ou fausses en justifiant.

1)- L’avancement d’une réaction lente est une fonction linéaire du temps.

-    Faux : l’avancement croit avec le temps mais de plus en plus lentement au fur et à mesure que les réactifs disparaissent.

2)- Lors d’un titrage iodométrique, on détermine la quantité d’ions iodure présents dans un échantillon.

-    Faux : un titrage iodométrique permet de suivre la quantité de matière de diiode présent dans la solution.

3)- Le spectrophotomètre mesure l’absorbance d’une solution colorée.

-    Vrai : Un spectrophotomètre mesure l’absorbance d’une solution colorée ou la transmittance.

4)- Pour une solution suffisamment diluée contenant une seule espèce colorée, l’absorbance de la solution est proportionnelle à la concentration en espèce colorée.

-    Vrai : La Loi de Beer-Lambert traduit cette proportionnalité pour les solutions suffisamment diluées.

5)- La vitesse volumique d’une réaction chimique est homogène à une concentration divisée par un temps.

-    Vrai : La vitesse volumique est la dérivée par rapport au temps du rapport entre l’avancement d’une réaction et le volume du milieu réaction.
-    Elle s’exprime en mol / L / s.
-     

6)- La vitesse volumique d’une réaction est égale à la valeur de la pente de la tangente à la courbe x (t) à l’instant considéré.

-    Faux : la vitesse volumique est égale à la valeur du rapport de la pente de la tangente à la courbe x (t) à l’instant considéré par le volume du mélange réactionnel.

II- 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.

 Couples acide / base :

a)-  H3O+ / H2O  ou

b)-   H2O  / HO

c)-  CH3COOH / CH3COO

d)-  NH4+ / NH3

e)-  (CO2, H2O) / HCO3

2)- précision d’une mesure.

La mesure du pH d’une solution d’ammoniac effectuée avec un pH-mètre donne : pH = 9,20 ± 0,05.

a)-  Déterminer la valeur de la concentration en ions oxonium de la solution.

-    Par définition :
-    [H3O+] = 10pH mol / L
-    [H3O+] ≈ 6,3 x 10 – 10 mol / L

 

b)-  Donner un encadrement de la valeur de cette concentration.

-      5,6 x 10 – 10 mol / L < [H3O+] < 7,1 x 10 – 10 mol / L

 

c)-  En déduire la précision relative sur la mesure.

-     
-    étude plus fine : [H3O+] = (6,35 ± 0,73) x 10 – 10 mol / L 
-    Incertitude absolue : Δ[H3O+] = 0,73 x 10 – 10 mol / L
-    Incertitude relative :

3)- Une solution d’acide éthanoïque de volume V = 30 mL et de concentration C = 5,00 x 10 – 3 mol / L a un pH =3,56.

Calculer le taux d’avancement de la réaction entre l’acide éthanoïque et l’eau.

-    Taux d’avancement de la réaction entre l’acide éthanoïque et l’eau
-     

III- 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.

 

-    Expression est susceptible de représenter l’écart angulaire θ lors de la diffraction
-    La première expression est fausse car l’écart angulaire est exprimer en radian.
-    Il s’exprime sans unité.
-    D’autre part, l’écart angulaire augmente quand le diamètre de l’ouverture diminue :
-    La bonne expression est :

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 θθ (rad). Faire un schéma et justifier la réponse.

-    Schéma et justification :

   

 



 
 

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