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TERMINALE S – DM VACANCES NOEL – REVISION DS
Exercice 1 : Identifier une molécule
 Par oxydation ménagée, on peut obtenir d’un alcool:
 Si c'est un alcool primaire RCH2OH, un aldéhyde ou un acide carboxylique
 Si c'est un alcool secondaire, une cétone.
 Si c'est un alcool tertiaire, il n'y a pas d'oxydation.
 Pour réaliser une oxydation ménagée, il faut faire réagir l'alcool avec un oxydant comme le CrO2 (les
ions permanganate ou dichromate oxydent de manière forte c'est-à-dire oxyde un alcool primaire en
acide carboxylique et non en aldéhyde) ou le PCC. Il se produit alors une réaction d'oxydoréduction.
 Une réaction d'oxydoréduction est une réaction chimique au cours de laquelle se produit un échange
d'électrons. L'espèce chimique qui capte les électrons est appelée « oxydant » ; celle qui les cède,
« réducteur ».
R1
R3
R2
CH
alcool
secondaire
R1
C
R2
alcool
tertiaire
OH
OH
1. Molécule organique, notée A
 Une molécule organique, notée A, a pour formule brute C4H8O. On sait qu’il ne s’agit pas d’une
molécule cyclique.
1.1. Quels sont les groupes caractéristiques connus qui sont compatibles avec la présence d’un seul atome
d’oxygène dans la molécule A ?
1.2. Donner la formule semi-développée du butanol. En déduire sa formule brute.
1.3. Par comparaison de la formule brute de la molécule A, avec la formule brute du butanol, confirmer la
présence d’une liaison double au sein de la molécule A, soit entre deux atomes de carbone, soit entre
un atome de carbone et un atome d’oxygène.
2. Spectre IR de l’espèce chimique A en phase condensée
 Le spectre IR de l’espèce chimique A en phase condensée est donné en Annexe 1 de chimie.
2.1. Quel renseignement supplémentaire ce spectre fournit-il ?
On pourra s’aider du tableau donné en Annexe 2, qui donne les valeurs du nombre d’onde pour
différents types de liaison.
2.2. Ecrire les formules topologiques des trois molécules envisageables, puis les nommer.
2.3. Rappeler la définition d’un isomère.
3. La molécule A a été obtenue par oxydation d’un alcool secondaire noté B pour la suite du devoir
3.1. Conclure sur l’identité de la molécule A.
3.2. Etablir la formule développée de la molécule A. Y faire apparaître les protons considérés comme
équivalents pour un spectre RMN. On pourra mettre en évidence les protons équivalents par une
même couleur.
3.3. Parmi les spectres RMN donnés en Annexe 4 de chimie, indiquer celui qui correspond à la
molécule A. Justifier.
3.4. Comment se nomme la grandeur  ?
Annexe 1
Annexe 2
Type de liaison
nombre d’onde (cm-1) largeur de la bande
Intensité d’absorption
O-H en phase gazeuse
3500-3700
fine
moyenne
O-H en phase condensée
3200-3400
large
forte
N-H en phase gazeuse
3300-3500
fine
faible
N-H en phase condensée
3100-3300
large
forte
C-H
2900-3100
large
moyenne à forte
C=O
1700-1800
fine
forte
C=C
1500-1700
variable
moyenne à forte
Annexe 3
Exercice 2 : Partie de golf
Dans cet exercice, nous allons étudier deux types de tirs pouvant être pratiqués lors d’une partie de golf. On
considèrera que le référentiel terrestre est galiléen.
I-
« Approche »
Le golfeur se trouve sur le « green » qui est un
terrain horizontal. Le joueur doit pousser la
balle à l’aide d’une canne appelée « club »
sans la soulever. La balle doit ensuite rouler et
tomber dans un trou. Ce type de tir est appelé
« approche ». Le centre d’inertie de la balle est
noté G. On considère que la balle se déplace
en ligne droite et qu’on peut ne pas tenir
compte de son roulement.
Nous allons considérer les deux phases du mouvement de la balle :
- La phase où la balle est poussée par le « club » (entre les points A et B).
- La phase où la balle roule jusqu’au trou (entre B et C) sans être poussée par le « club ».
A- La balle est poussée par le « club »
Entre les points A et B, la balle est poussée par le « club ». On négligera les forces de frottements devant les
autres forces entrant en jeu. Au point A, la valeur de la vitesse de la balle est nulle. La force F est la force exercée
par le « club » sur la balle, cette force sera supposée constante sur tout le trajet AB.
1- Quelles sont les forces qui s’appliquent sur la balle entre A et B ? Les représenter sur un schéma sans
souci d’échelle.
2- Définir la quantité de mouvement de la balle p (t) en un point situé entre A et B. Sur le schéma ci-dessous
est représenté le vecteur quantité de mouvement p (t). Représenter le vecteur p (t+dt). Justifier votre
représentation à l’aide de la seconde loi de Newton.
p (t)
3- En déduire la nature du mouvement de la balle.
B- La balle roule jusqu’au trou
Entre les points B et C le « club » ne touche plus la balle. Dans un premier temps, on néglige les forces de
frottement qui s’exercent entre B et C.
1- Quel sera le mouvement du centre d’inertie de la balle entre B et C si aucune force de frottement ne
s’exerce ? Justifier votre réponse.
Les forces de frottements s'exerçant sur la balle ne sont plus négligées. Elles sont supposées constantes et
équivalentes à une force unique f, de sens opposé à celui du vecteur vitesse de G, et de valeur : f = 5,0.10-2 N. Le
« club » communique au centre d'inertie G de la balle une vitesse au point B ayant pour valeur 3,2 m.s -1. La balle
possède une masse m = 45 g.
2- Dans ces conditions, la balle peut-elle arriver dans le trou ? Justifier la réponse en argumentant.
Aide à la résolution : Pour répondre à cette question, on utilisera la deuxième loi de Newton et on calculera à
quelle distance du point B la balle s’arrête.
II-
Sortie de « bunker »
Le joueur de golf doit maintenant sortir sa balle d’un « bunker » de profondeur h = 1,5 m. Un « bunker » est un
trou de sable près de la surface engazonnée. Le joueur utilise un « club » et communique à la balle une vitesse V0
faisant un angle α = 70° avec l’horizontale. À la date t = 0 la balle, supposée ponctuelle et de masse m = 45 g, part
du point O. On considère le champ de pesanteur terrestre uniforme et on néglige les frottements de l’air sur la
balle. Le vecteur g représente l’intensité de la pesanteur, sa valeur est g = 9,8 m.s-2. Le joueur veut envoyer sa
balle entre les points M et N.
On prend comme origine des dates t = 0 s, le moment où la balle quitte le point O. On donne xM = 5,0 m et xN =
6,0 m.
1- En appliquant la deuxième loi de Newton, montrer que les coordonnées de la balle en fonction du temps
sont les suivantes :
x = V0 cos α t
z = - 12 gt2 + Vo sin α t
2- Donner un encadrement de la valeur de la vitesse Vo qu’il faut communiquer à la balle pour qu’elle arrive
sur le green entre les points M et N. Présenter la démarche suivie.
Aide à la résolution 1 : yM = yN = h
Aide à la résolution 2 : t est le même dans les équations donnant x et donnant z