Correction du DS du 8 novembre 2014 Exercice n°1

Correction du DS du 8 novembre 2014
Exercice n°1- Synthèse de la benzocaïne 7 pts
1. a. Montage à utiliser 2 pts
Le montage 1 correspond à un montage « chauffage à reflux ». (0,5)
Son intérêt est d’accélérer la transformation chimique, sans perte de matière. (0,5) + (0,5)
Le montage 2 correspond à une hydrodistillation (entraînement à la vapeur). (0,5)
1. b. Etat physique de l’éthanol à température ambiante θamb 1 pt
Nous remarquons que : θf ‹ θamb ‹ θeb (0,5)
à θamb, l’éthanol est donc à l’état liquide. (0,5)
1. c. Calcul du volume V d’éthanol 2 pts
Par définition :
m

(0,5)
V
Application numérique :
V 
13,8
0,790
par suite :
et
V
m

(0,5)
V ≈ 17,5 mL (0,5) + (0,5) unité
2. Exploitation du chromatogramme 2 pts
Sur le chromatogramme du doc.2, nous observons deux taches correspondant au dépôt C : (0,5)
L’une à la même hauteur que celle du dépôt B ; le solide préparé renferme bien de la benzocaïne. (0,5)
L’autre à la même hauteur que celle du dépôt A ; le solide préparé contient de l’acide 4aminobenzoïque qui n’a pas réagi. (0,5)
Le solide synthétisé n’est donc pas pur et ne peut pas être incorporé au médicament. (0,5)
Exercice n°2 – Exploiter un ECG 7 pts
1. ECG du patient au repos. 1 pt
Pendant une même durée, l’ECG b comporte moins de motifs élémentaires que l’ECG a ; il correspond à
une fréquence cardiaque plus faible. (0,5)
L’ECG b est celui réalisé avec un patient au repos. (0,5)
2. Motif élémentaire 1 pt
Voir document sur le sujet.
3. Calcul de la période T et de la fréquence de l’ECG a. 2,5 pts
Par lecture graphique : 1 motif élémentaire a une durée correspondant à 3 carreaux. (0,5)
(Quelque soit le motif considéré, le calcul à partir de plusieurs motifs n’est peut-être pas nécessaire ici)
Echelle du document : 2 carreaux correspondent à 0,4 s
2 carreaux
3 carreaux
Par suite :
0,4 s
T
T=
Par définition :
3 × 0,4
2
(0,5)
f 
et
1
(0,5)
T
T = 0,6 s (0,5)
Application numérique : f 
1
0,6
et
f≈ 1,7 Hz (0,5)
4. Calcul de la fréquence cardiaque F, en battements par minute. 1,5 pt
1 min = 60 s
F=
60
=
T
60 × f (1)
F
60
0,6
et
F = 100 battements par minute (0,5)
5. Calcul de la tension maximale Umax 1 pt
Graphiquement, la hauteur d’un pic à partir de la ligne de référence est de : 3 carreaux
Verticalement, l’échelle est de : 2 carreaux pour 1 mV
Par suite : Umax =
3×1
2
(0,5)
et
Umax = 1,5 mV (0,5)
Exercice n°3-Vitesse et milieu de propagation 6 pts
1. Milieu dans lequel la propagation des ultrasons est la plus rapide. 1,5 pt
Dans les deux milieux, la même distance sépare émetteur et récepteur.
Or, d’après les graphiques, les ultrasons parcourent cette distance plus rapidement dans l’eau que
dans l’air.
La propagation des ultrasons est donc plus rapide dans l’eau.
2. Calcul de la vitesse de propagation des ultrasons, veau 3,5 pts
a. dans l’eau
Soit ∆teau le temps que met le signal pour parcourir la distance d.
Par définition : v eau 
d
(0,75) et par lecture graphique : ∆teau = 0,5 ms = 0,5×10-3 s (0,5)
t eau
Application numérique :
veau =
75×10-2
0,5×10-3
et
veau = 1500 m.s-1 (0,5)
b. dans l’air
Par définition : v air 
d
(0,75)
t air
Application numérique :
vair =
et par lecture graphique ∆tair = 2,2 ms = 2,2×10-3 s (0,5)
75×10-2
2,2×10-3
et
Vair = 341 m.s-1 (0,5)
3. Comparaison. 1 pt
veau ≠ vair (0,25)
La valeur de la vitesse de propagation des ultrasons varie selon la nature du milieu traversé.
Les résultats sont en accord avec l’affirmation du doc.1. (0,25)
De plus la valeur de la vitesse dans l’air à 20°C est d’environ 340 m.s-1. (0,25)
La valeur calculée est en accord avec cette dernière. (0,25)