Lycée Secondaire Faedh DEVOIR DE SYNTHESEN°1 ème Matière : Sciences Physiques Niveau : 2 Sciences PROF : M. OMRI Durée :2heure Chimie: (8 points) Exercice n°1 :(2 points) Les trois premières périodes de la Classification périodique sont représentées ci-dessous dans un tableau simplifié à huit colonnes. Les numéros des colonnes de la classification y sont rappelés. 1 2 13 14 15 16 17 18 𝑁𝑎 𝐵𝑒 𝑀𝑔 𝐵 𝐴ℓ 𝐶 𝑆𝑖 𝑂 𝐹 𝑁𝑒 𝑃 1) Combien d’éléments appartiennent à la première ligne du tableau périodique ? Compléter cette ligne. 2) Dans la deuxième période, le lithium, de symbole 𝑳𝒊, est un alcalin ; l’azote 𝑵, peut participer à trois liaisons covalentes simples. Compléter la deuxième ligne. 3) Dans la troisième période, le soufre, de symbole 𝑺, a les mêmes propriétés chimiques que l’oxygène ; le chlore 𝑪ℓ, donne facilement l’anion 𝑪ℓ− et l’argon, de symbole 𝑨𝒓, est un gaz noble. Compléter la troisième ligne du tableau. 4) Compléter la troisième ligne par l’élément chimique manquant. 𝐴1 0.5 𝐴2 0.5 𝐴2 0.5 𝐶 0.5 Exercice n°2 :(6 points) Vous voulez préparer une solution 𝐴 de chlorure d'aluminium de concentration en soluté apporté 𝐶𝐴 = 1,5. 10−2 𝑚𝑜𝑙. 𝐿−1 . Données : 𝑀 𝐶ℓ = 35,5 𝑔. 𝑚𝑜𝑙 −1 ; 𝑀(𝐴ℓ) = 27,0 𝑔. 𝑚𝑜𝑙 −1 𝐴2 𝐵 1) Exprimez et calculez la masse de chlorure d'aluminium à dissoudre dans 100 𝑚𝐿 d'eau pour obtenir cette solution. 𝐴1 2) a- Rappeler la définition d’un électrolyte. b- Ecrire l’équation de la réaction de dissolution de chlorure d'aluminium dans l’eau, 𝐴2 sachant que c’est un électrolyte fort. c- Exprimez les concentrations en ions en fonction de 𝐶𝐴 . 𝐴2 3) Vous voulez préparer 50 𝑚𝐿 d'une solution 𝐵 de sulfate d'aluminium de concentration 𝐶𝐵 = 4. 10−1 𝑚𝑜𝑙. 𝐿−1 à partir d'une solution mère de concentration 𝐶0 = 0,8 𝑚𝑜𝑙. 𝐿−1 a- Ecrire l’équation de la réaction de dissolution de sulfate d'aluminium dans l’eau. 𝐴2 𝐵 sachant que c’est un électrolyte fort. 𝐴2 𝐵 b- Quel volume 𝑣 de la solution mère devez-vous prélever ? c- Exprimez et calculez la masse de soluté 𝑚𝐵 que vous auriez dû dissoudre pour 𝐴2 𝐵 obtenir 50 𝑚𝐿 de solution de concentration 𝐶𝐵 . Donnée : 𝑀(𝑠𝑢𝑙𝑓𝑎𝑡𝑒 𝑑′𝑎𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑢𝑚) = 𝑀(𝐵) = 342,3 𝑔. 𝑚𝑜𝑙 −1 . 𝐴2 𝐵 d- Exprimez les molarités en ions en fonction de 𝐶𝐵 et la molarité en ions aluminium en fonction de celle en ions sulfate. 𝐶 5) Vous mélangez la solution 𝐴 avec la solution 𝐵. Exprimez et calculez la molarité des ions aluminium après le mélange. PROF : M. OMRI 1 𝐴1 0.5 1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 1 1 Physique : (12 points) Exercice n°1 :(7 points) On considère le circuit électrique ci-contre: Si l’interrupteur est ouvert, le voltmètre indique 𝑈 = 7,75𝑉. Si l’interrupteur est fermé, l’ampèremètre indique 𝐼 = 0,20𝐴. On donne : Résistance 𝑅0 = 15Ω. Electrolyseur:𝐸’ = 4𝑉 ; 𝑟’ = 2Ω 1) Déterminer le 𝑓 𝑒 𝑚 𝐸 du générateur. 2) Par application de la loi de Pouillet : Déterminer la résistance interne du générateur 𝑟. 3) a- Calculer la puissance électrique de générateur. b- Calculer la puissance utile. c- En déduire le rendement de générateur 𝝆𝑮 . 4) Calculer l’énergie dissipée dans le circuit s’il est fermé durant ∆𝑡 = 20𝑚𝑖𝑛. 5) Le résistor 𝑅0 = 15Ω est une association de trois résistors identiques 𝑅1 où 𝑅1 = 10Ω ; Dire avec justification comment ses trois résistors sont branchés. 𝐴2 𝐵 𝐴2 𝐵 1 1 𝐴2 𝐵 𝐴2 𝐵 1 1 𝐴2 𝐵 𝐴2 𝐵 𝐶 1 1 1 𝐴2 1 Exercice n°2 :(5points) Le graphe de la figure -1- représente la tension aux bornes d’un résistor dans un circuit fermé et brancher à un oscilloscope bi courbe. 1) La tension aux bornes du résistor est-elle variable, alternative ; sinusoïdale ; Périodique ? Justifier la réponse pour chaque cas. 2) La tension mesurée à l’aide d’un voltmètre 𝑈 = 10,6 𝑉 a- Que représente cette tension mesurée à l’aide du voltmètre b- Chercher la valeur de la tension mesurée à l’aide de l’oscilloscope. c- Préciser la sensibilité verticale utilisée. 3) Déterminer : a- La valeur de la période T de cette tension b- La valeur de la fréquence N de cette tension c- la sensibilité horizontale utilisée 𝐴1 0.5 𝐴2 𝐵 1 𝐴2 𝐵 0.5 𝐴2 1 𝐴2 𝐵 0.5 𝐴2 0.5 Bon travail PROF : M. OMRI 2 0.5