Lycée Saidou Nourou Ba Devoir physique-Chimie 7ème D 2018– 2019 /élaboré par Mr HAD et Salif Sall DEVOIR N°1 Exercice(1) : 2− 1-Les ions peroxodisulfate 𝑆2 𝑂8 oxydent lentement les ions iodures I− . Etablir l’équation de cette réaction. On donne. E o I2 /I− = 0,55V et Eo 𝑆2 𝑂82− /𝑆𝑂42− = 2V 2-A la date t=0 et à une température constante, on mélange, un volume V1=50mL d’une solution S1 de peroxodisulfate d’ammonium (NH4 )2S2O8de c oncentration molaire C1=5.10−2 mol/L et un volume V2=50mL d’une solution S2 d’iodure de potassium KI de concentration molaire C2=16.10−2mol/L. A une date t, on prélève du mélange réactionnel un volume V=10mL qu’on lui ajoute de l’eau glacée et on dose la quantité de diiode I2formée par une solution de thiosulfate de sodium Na2S2O3selon la réaction rapide d’équation : 2𝑆2 𝑂82− + I2→ 𝑆4 𝑂62− +2I − 2-1-Calculer les concentrations molaires initiales [𝑆2 𝑂82− ]0 des ions peroxodisulfate et des ions iodures [I − ]0 dans le mélange réactionnel. 2-2-Préciser en le justifiant le réactif limitant. 3-Les résultats du dosage ont permis de tracer la courbe régissant les variations de la concentration des ions iodures au cours du temps. 3-1-Déterminer la concentration restante [I − ]r des ions iodures. 3-2-Définir la vitesse instantanée de disparition des ions iodures. Déterminer graphiquement sa valeur à la date t=15min. En déduire la vitesse de formation du diiode à cette date. 4-On refait l’expérience précédente avec une solution d’iodure de potassium de même volume V2=50mL mais de concentration molaire C’2=18.10−2 mol/L. Représenter sur le même graphe l’allure des courbes donnant les variations des concentrations des ions iodures au cours du temps dans les deux expériences. Indiquer clairement les valeurs respectives [I − ]01 et [I − ]02 des concentrations initiales et les valeurs [I − ]r1 et [I − ]r2 des concentrations restantes pour les deux expériences 1 et 2. Exercice(2) : On considère la réaction d’oxydation des ions iodure par les ions peroxodisulfate. Pour cela on mélange V1 = 100mL d’une solution de KI de concentration molaire 0,5 mol/L avec V2 = 100mL d’une solution de K2S2O8 de concentration molaire 0,05mol/L’évolution de l’avancement X de la réaction au cours de du temps est donnée par le graphe suivant : 1) Dresser le tableau d’avancement de l’évolution du système. 2) Donner les couples redox mis en jeux. 3) Déterminer dans les conditions de l’expérience : A – La valeur de l’avancement final Xf de la réaction. B –La valeur de l’avancement maximal Xmax de la réaction C‐ Comparer les valeurs de l’avancement maximal et de l’avancement final.de la réaction. La réaction est‐elle totale ou limitée. 4) Déterminer la vitesse moyenne de la réaction entre t1 = 4min et t2 = 14min. 5) Déterminer la vitesse de la réaction à t3 = 12min. Comment évolue la vitesse de la réaction au cours du temps ? 1/2 Exercice(3) Dans un repère orthonormé R (O,i⃗,j⃗) , le vecteur position d’un point mobileest : ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ = (2t).i⃗ + (4t 2 −4).j⃗ . OM 1/Déterminer l’équation de la trajectoire de la trajectoire du mobile. 2/Le mouvement du mobile est-il rectiligne ou curviligne ? 3/Quelle est l’expression du vecteur vitesse moyenne du mobile entre les instants de date t0=0 et t1=3s. 4/Trouver les composants du vecteur vitesse et celle du vecteur accélération du point mobile à un instant t de son mouvement. 5/a)Par quel point passe le mobile à l’origine des temps ? b) Déterminer à ce point : Les composantes normale et tangentielle du vecteur accélération. Le rayon de courbure de la trajectoire. Exercice(4) : Un solide ponctuel de masse m=500kg glisse sur un plan AO incliné d'un angle α=30° par rapport à l'horizontale. On enregistre le mouvement de ce solide pendant des intervalles de temps successifs et égaux θ=5Oms. Le document de la fig.1 représente cet enregistrement. fig.1 1. Calculer les vitesses aux points M2; M3 ; M4 et M5. 2. Calculer les accélérations aux points M3; M4, en déduire la nature de son mouvement. 3. Le mouvement se fait- il avec frottement ? Si la réponse est positive déterminer la valeur de cette force de frottement f. 4. Le solide quitte le plan incliné au point O avec la vitesse V0=2m.s2 1 et continue son mouvement dans le vide, (voir fig.2) 4.1 Préciser la direction et le sens du vecteur V0. 4.2 Etudier le mouvement du solide S et calculer l'équation de sa trajectoire. 4.3 Déterminer les coordonnées du point de chute du solide s'il a fig.2 mis 0,5s pour effectuer son mouvement dans le vide. 4.4 En utilisant la conservation de l'énergie mécanique, trouver la vitesse au point de chute. BONNE CHANCE 2/2
