Telechargé par ammariyassine

fiches-revision 2018

publicité
FICHES DE REVISION BAC 2018
LE TABLEAU D’AVANCEMENT
Équation chimique
États du système
État initial (à t=0)
En cours de transformation (t>0)
État final (à t=0)
aA
+ bB
→ cC
Quantités de matière correspondantes
n(A)i
n(B)i
n(C)i
n(A)i – ax
n(B)i – bx
n(C)i + cx
n(A)i – axf
n(B)i – bxf
n(C)i + cxf
Avancement
0
X
xf
+
dD
n(D)i
n(D)i + dx
n(D)i + dxf
Si la réaction directe est possible spontanément :
n(A)i

x

1

n(A)i  ax  0
a

 si x1  x 2  xmax  x1 et A est le réactif limi tan t

n(B)
ou n(B)i  bx  0
i
ou x 
2

b
Autre méthode :
si
n(A)i n(B)i

A est le réactif limitant et B est le réactif en excés.
a
b
Exemple : pour la réaction d’équation 2I- + S2O82-  I2 + 2 SO42- si on nous donne l’un des graphes suivants :
n(I2)
16
n(I2) = x donc xf = nf(I2) = 4.10-4 mol dans cet exemple.
Dans cet exemple n0(I-) =16.10-4 mol et nf(I-) = 8.10-4 mol
Or nf(I-) = n0(I-) – 2xf on peut ainsi déterminer xf.
L’AVANCEMENT VOLUMIQUE Y
Y
Copyright ©
Page 1 sur 36
X
avec V : volume du système chimique. y est en mol.L-1.
V
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
LA CINETIQUE CHIMIQUE

LA VITESSE MOYENNE D’UNE REACTION CHIMIQUE :
Définition : est la variation par unité de temps de l’avancement pendant une durée donnée .
v moy 
x (t 2 )  x (t 1 )
t 2  t1
Unité de la vitesse d’une réaction chimique est mol.(unité de temps)-1
Attention : Si le graphe donné ne représente pas x en fonction du temps, il faut déterminer l’expression de x à partir du
graphe donné puis calculer x aux instants donnés ( n’oublier pas que x(t=0)=0 ).
Exemple : on nous donne la réaction d’équation 2I- + S2O82-  I2 + 2 SO42- et le graphe de n(I-)=f(t) , on doit tout
n (I )  nt (I )
d’abord détermine x(t). on a n(I-)t = n0(I-) -2x  2x = n0(I-) – n(I-)t  x(t)  0
puis on calcule la vitesse
2
moyenne.

LA VITESSE INSTANTANEE D’UNE REACTION CHIMIQUE :
Définition : est la dérivée par rapport au temps de l’avancement.
v
dx
dt
Attention :
* Si on a le graphe de x=f(t)  v=pente de la tangente à la courbe à l’instant voulu.
* Si on a le graphe de n(réactif)=f(t)  v(t1 )  
* Si on a le graphe de n(produit)=f(t)  v(t1 ) 
1
dn(réactif )
1

.pente de la tangente à la courbe à t1.
coeff.stockio
dt
coeff.stockio
1
dn(produit)
1

.pente de la tangente à la courbe à t 1.
coeff.stockio
dt
coeff.stockio
Exemple :
on nous donne la réaction d’équation 2I- + S2O82-  I2 + 2 SO42- et le graphe de n(I-)=f(t) , on a n(I-)t = n0(I-) -2x si on
dn(I )
dx
1
dérive cette relation :
 0  2.
 pente de la tangente  2.v(t)  v(t)   .pente de la tangente.
dt
dt
2

LA VITESSE VOLUMIQUE D’UNE REACTION CHIMIQUE :
VVOL (t) 

v(t)
sonunité mol.L1.(unité de temps) 1
Volume
LES FACTEURS CINETIQUES :

si elle augmente la réaction est plus rapide.
* Concentration des réactifs 
si elle diminue la réaction est plus lente.


si elle augmente la réaction est plus rapide.
* Température 
si elle diminue la réaction est plus lente.

* Catalyseur, s'il est présent la réaction est plus rapide.


Attention :
Lorsqu’une réaction chimique se produit sans intervention du milieu extérieur, sa vitesse diminue au cours du temps à
cause de la diminution de la concentration des réactifs.
Copyright ©
Page 2 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
ESTERIFICATION HYDROLYSE


Équation générale de l’estérification : RCOOH + R’OH  RCOOR’ + H2O
Donner le nom de chacun des esters suivants :
HCOOC2H5
CH3COOCH3
Méthanoate d’éthyle




Éthanoate d’éthyle
Les caractères de la réaction sont : lente, limitée et athermique
Le catalyseur de l’estérification est : acide sulfurique concentré
Lors du dosage de la quantité d’acide restante au cours de la réaction d’estérification, l’équivalence acido-basique
est atteinte lorsque n(ac)t = nb  n(ac)0 – x =CbVb.  x=n(ester)t=n(ac)0 – CbVb.
La fonction des concentrations relative à l’estérification :


Éthanoate de méthyle
CH3COOC2H5
 Ester  Eau  

 A cide  A lcool 
nester neau
.
n
.n
V
V
 ester eau
n acide n alcool
n
.
n
acide
alcool
.
V
V
Loi d’action de masse : à l’équilibre dynamique =K ; K constante d’équilibre (K=cte >0 toujours) qui ne dépend que
de la température.
Remarque l’estérification est une réaction athermique K ne varie pas lorsque la température varie donc :

K  4 si l ' alcool est primaire
K  2,25 si l ' alcool est sec ondaire
Conditions d’évolution spontanée de la réaction :

Attention Kesterification .Khydrolyse  1
  K la réaction directe est possible spontan èment
  K la réaction inverse est possible spontan èment
Attention : La variation de la température n’a aucun effet sur l’équilibre du système chimique ( sur la composition du
système à l’équilibre dynamique ) car la réaction est athermique.
Dans le cas de l’estérification, la variation de température a seulement un effet cinétique sur la réaction, mais elle est sans
effet sur l’équilibre du système.
Copyright ©
Page 3 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
EQUILIBRE CHIMIQUE – LOI DE MODERATION
 La fonction des concentrations
Pour l’équation chimique : aA + bB
 cC + dD ; la fonction des concentrations :
C   D 
 a b
A  B 
c

d
La fonction usuelle des concentrations, si l’un des constituants du système chimique est un :

 liquide pur (lq ) ou
 solide pur ( sd ) ou sa concentration molaire est remplacée par 1
solvant
ou

 graphite ( gr ).
dans l ' exp ression de 
Exemple : Pour l’équation Cu2+ + 2OH-  Cu(OH)2 (sd) ;  

1
2
Cu  OH  
Loi d’action de masse : à l’équilibre dynamique =K ; K constante d’équilibre (K=cte >0 toujours) qui ne
dépend que de la température.
Conditions d’évolution spontanée de la réaction :

2
  K la réaction directe est possible spon tan èment
  K la réaction inverse est possible spon tan èment
Remarque importante : K est indépendante de la composition molaire initiale du système chimique tandis que f varie
lorsqu’on modifie cette composition initiale.

Loi de modération :

* La concentration de l 'un des constituants  affecte 
Les facteurs d’équilibre : * La pression ( si le système renferme au moins un gaz )  affecte 
* La température ( si la réaction n 'est pas athermique )  affecte K

Énoncé de la loi de modération : Si dans un système chimique initialement en équilibre, une perturbation
fait varier
  soit latempérature à pression cons tan te pour un système fermé ;
  soit la pression à température cons tan te pour un système fermé ;
  soit la concentration d 'une entité chimique à température cons tan te pour un système ouvert .
La réaction évolue dans le sens qui tend à modérer la variation du facteur d’équilibre.
Copyright ©
Page 4 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
LES FORCES COMPAREES DES ACIDES ET DES BASES
 Acide fort - acide faible et base forte - base faible :
Le taux d’avancement final de la réaction de dissociation dans l’eau d’un(e) :

 acide :


 base :
10 pH
C
10 pH  pKe
f 
C
f 
Un acide ou une base est fort(e) si f =1
Un acide ou une base est faible si f <1.
 Constante d’acidité Ka et constante de basicité Kb :
La constante d’acidité d’un couple acide/base AH/A- est K a 
 Forme basique . H 3O   A    H 3O   .

 Forme acide 
 AH 
 Forme acide . OH    AH  OH  

La constante de basicité d’un couple acide/base AH/A est K b 
 A  
 Forme basique 
-
Ka.Kb = [H3O+].[OH-] = Ke.
pKa   logKa et Ka  10pKa et pKb   logKb et Kb  10pKb enfin pKa  pKb  pKe

Comparaison des forces des acides entre eux et des bases entre elles :
Cas des acides :
 L’acide le plus fort est celui qui a le pKa le plus petit
 À même concentration, l’acide le plus fort est celui qui a le pH le plus petit
 À même pH, l’acide le plus fort est celui qui a la concentration molaire la plus petite
Remarque : si suite à une dilution, la quantité de matière d’ions H3O+ ne varie pas, l’acide est fort.
Cas des bases :
 La base la plus forte est celle qui a le pKa le plus grand
 À même concentration, la base la plus forte est celle qui a le pH le plus grand
 À même pH, la base la plus forte est celle qui a la concentration molaire la plus petite
Remarque : si suite à une dilution, la quantité de matière d’ions OH- ne varie pas, la base est forte.
Attention :
Suite à une dilution d’une solution d’acide (ou basique ) le pKa ne varie pas ( car le pKa d’un couple acide-base ne dépend
que de la température) : donc suite à une dilution, le caractère d’un acide ( ou d’une base ) ne varie pas s’il est fort il reste fort
et s’il est faible il reste faible.
Suite à une dilution d’une solution d’acide faible (ou de base faible ) f augmente : la dilution favorise l’ionisation d’un
acide faible ( ou d’une base faible).
Copyright ©
Page 5 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
pH DES SOLUTIONS AQUEUSES


10 pH
-pH
 1  10 = C 
C
Pour un acide faible faiblement ionisé :
Pour un acide fort : f = 1 
pH= - logC
État de la réaction
Avancement
volumique
AH +
État initial (t=0)
y=0
C
excès

0
État final
yf
C – yf
excès
yf
yf

 A     H 3O   10 pH
 A   H 3O  
  

Ka 
avec  AH C  y f C (1 f
 AH 
).
H2O  A– +
H3O+
102 pH
Ka 
C (1   f )
102 pH
1
d 'ou pH  ( pK a  log C )
Si l’acide est faiblement ionisé 1- f =1 donc K a 
C
2


Ka 
10 pH  pKe
pH-pK
 1  10
e=C 
C
Pour une base faiblement ionisée :
Pour une base forte : f = 1 
 B   H 3O  
 BH  
pH= pKe + log C
État de la réaction
Avancement
volumique
État initial (t=0)
y=0
C
excès

0
État final
yf
C – yf
excès
yf
yf
avec
B +
H2O  BH+ +

OH-
 BH    OH   10 pH  pKe et  H 3O   10 pH

 



 B C  y f  C (1 f ) or la base est faiblement ionisée donc 1 f 1 d ' ou
Ka 
 B C .
C .10 pH
1
d 'ou pH  ( pKa  pKe  log C )
pH  pK e
10
2
Attention :
- Pour les acides faiblement ionisés :
Ka 

y f2
C  yf

C 2 f2
C C f

C  f2
1  f
pour un acide faiblement ionisé (1   f  1), Ka  C f2
Pour les bases faiblement ionisées on peut montrer que : K a  K e .
2
Cf
Effet de la dilution sur le pH d’une solution aqueuse :
 C1  C0
Dilution N fois

 Solution fille :  V1 VN
0 Veau
- La dilution :

C
V
Au cours d ' une dilution C0V0  C1V1 or C1  0 d ' ou V0  1
N
N
Après une dilution N fois, le pH d’une solution :
Solution mère :

C0
V0
 d’acide fort : pH '   log C  pH '  pH  log N .
N
1
 d’acide faible pH '  ( pKa  log C )  pH '  pH  1 log N .
2
N
2
C
 de base forte : pH '  pKe  log
 pH '  pH  log N .
N
 de base faible : pH '  1 ( pKa  pKe  log C )  pH '  pH  1 log N .
2
Copyright ©
Page 6 sur 36
N
WWW.TUNISCHOOL.COM
2
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
REACTIONS ACIDE-BASE
Acide fort – Base forte
Acide faible – Base forte
Acide fort – Base faible
 La courbe admet un seul point
d’inflexion, c’est le point
d’équivalence E.
 La courbe admet deux points d’inflexion,
le point d’équivalence E et le point de
demi-équivalence E1/2.
 La courbe admet deux points
d’inflexion, le point d’équivalence E et le
point de demi-équivalence E1/2.
 pHE = 7 la solution est neutre à
l’équivalence.
 pHE > 7 la solution est basique à
l’équivalence.
 pHE < 7 la solution est acide à
l’équivalence.
1
* pH acide  ( pKa  log C a )
2
C aV a
1
* pH E  ( pKa  pKe  logC ) avec C 
2
V a  V bE
1
* pH base  ( pKa  pKe  logC b )
2
CV
1
* pH E  ( pKa  logC ) avec C  b b
2
V b  V aE
V
* pH E1/2  pKa et au po int E 1/2 on aV b  bE
2
V
* pH E1/2  pKa et au po int E 1/2 on aV a  aE
2
AH + OH- 
B + H3O+  BH+ + H2O
1
K=
 10 pKa  104 la réaction est

pH acide  log Ca
pH E  7
H3O+ + OHK=
1
 10 pKe  104
Ke
 2H2O
la réaction est
totale
Au point d’équivalence
CaVa = CbVbE on a une solution de sel
à caractère neutre (Na+ + Cl-)
Il n’y a pas de point de demiéquivalence
K=
1
 10 pKe  pKa
Kb
A- + H2O
 104 la réaction est totale
Ka
totale
Au point d’équivalence
CaVaE = CbVb on a une solution de sel à
caractère acide (BH+ + Cl-)
Au point de demi-équivalence, on a une
solution tampon de pH=pKa
Au point d’équivalence
CaVa = CbVbE on a une solution de sel à
caractère basique (Na+ + A-)
Au point de demi-équivalence, on a une
solution tampon de pH=pKa
L’indicateur coloré
 Définition : est un couple acide-bas faible dont la teinte de sa forme acide et différente de celle de sa forme basique
 Rôles d’un indicateur coloré :
 Un indicateur coloré permet d’encadrer le pH d’une solution aqueuse.
Exemple : zone de virage de quelques indicateurs
Indicateur
Teinte acide
Zone de virage
Teinte basique
BBT
pH<6 : couleur jaune
6≤ pH ≤ 7,6 : couleur verte
pH≥7,6 couleur bleue
pH<8 : incolore
8≤ pH ≤ 10,2 : couleur rose
pH≥10,2 rose violacé
..
Une solution S donne une couleur bleue avec le BBT et elle est incolore avec .. d’où
S + BBT → bleue donc pH≥7,6
S + . → incolore donc pH≤8
7,6≤ pH ≤ 8.
 L’indicateur approprié à un dosage est tel que sa zone de virage contient le pH à l’équivalence : pHE
appartient à la zone de virage.
La solution tampon
Au point de demi-équivalence E1/2 on a une solution tampon, son pH :
*ne varie pas suit à une dilution modérée.
*diminue très faiblement suite à une addition modérée d’un acide.
*augmente très faiblement suite à une addition modérée d’une base.
Copyright ©
Page 7 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
LES PILES



Définition d’une pile : est un dispositif qui permet de produire du courant électrique à l’aide d’une réaction chimique
spontanée
Le rôle du pont salin : assure la continuité du circuit et l’électroneutralité des deux compartiments
Présentation d’une pile : On peut présenter une pile soit par

Son symbole :

Son schéma
M 1 M 12 (C 1 ) M 22 (C 2 ) M 2
:

Son équation associée :
M 1 (sd )  M 22
M 12  M 2 (sd )



Sa fem : E= VbD – VbG = VbM2 – VbM1.
circuit ouvert.
Réaction possible spontanément :
 Si la fem E>0 ; la réaction directe se produit spontanément :
 Si la fem E<0 ; la réaction inverse se produit spontanément :
Fonctionnement d’une pile :
 Lorsque E>0  VM2 – VbM1 >0  VM2 > VbM1.
 la masse de M 2
 b.M 2  b 
 M 2   2e  M 2
 
 b.M  b    2
2
1

 M1  M1  2e
 la masse de M1
  M 22  


 
2

 M1 


 Lorsque E<0  VM2 – VbM1 <0  VM2 < VbM1.
 la masse de M 2
b .M 2  b 
 M  M 22   2é
 
b .M  b    22 
1

 M 1  2é  M 1
 la masse de M 1
2

 M 2 
   2 
  M 1 

 Déplacement des ions K+ et Cl- dans le pont salin :
Traitons un cas : lorsque E>0 ; on a
 * Pour assurer l 'électroneutralité de la demi  pile M 22  / M 2
2


  M 2 
 les ions K  se dirigent vers ce compartiment



2
l 'électroneutralité de la demi  pile M 12  / M 1
  M 1 
 *Pour assurer



 les ions Cl se dirigent vers ce compartiment
 La fem d’une pile :
 M 12 
0,06
0,06
0
E E 
log   E 
log
avec
n
n
 M 22 
0

E 0 fem s tan dard de la pile .
n : nombre d 'électrons transférés ( n  2)
 La constante d’équilibre K d’une pile :
À l’équilibre dynamique : =K et E=0 V 
E0
E0
E  0, 03log K  0  E  0, 03log K 
 log K  K  10 0,03
0, 03
 Le potentiel standard d’un couple rédox : est la fem standard de la pile
formée par l’électrode normale à hydrogène placée à gauche et le couple
rédox placé à droite
 Classification électrochimique des couples rédox :
Le couple rédox qui a le potentiel standard le plus grand a le pouvoir oxydant le plus
fort ( donc le pouvoir réducteur le plus faible ).
 La fem standard E0 d’une pile :
0
0
La fem standard de la pile M1 M12 (C1 ) M 22 (C2 ) M 2 est :
E°= E°(M22+/M2 )– E°( M12+/ M1 )
Copyright ©
Page 8 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
en
FICHES DE REVISION BAC 2018
LES AMIDES (SCIENCES EXPERIMENTALES SEULEMENT)

Formule générale

O
R-C

 Formule générale :
Les trois types d’amides :
Amide non substitué
N-R1
N-H
H
Masse molaire :
CnH2n+1ON
R2
M = 14n + 31
Amide monosubstitué
O
R-C
Formule brute :
Amide disubstitué
O
R-C
O
R-C
N-H
R1
N-R2
R1
R1≠H
R1 et R2 sont ≠ de H
Remarque : substituer veut dire remplacer.
- Monosubstitué veut dire un seul atome d’hydrogène, lié à l’atome d’azote, est remplacé par un groupe
alkyle R1. ( alkyle : méthyle -CH3 ; éthyle -C2H5 ; propyle -C3H7).
- Disubstitué veut dire deux atomes d’hydrogène, liés à l’atome d’azote, sont remplacés par deux groupes
alkyles R1 et R2.
 Nomenclature :
 Amide non substitué :
2-méthylpropanamide
 Amide monosubstitué :
N-méthyl,2-méthylpropanamide
Remarque : Pour avoir le nom d’un amide substitué il suffit d’écrire le nom de l’amide non substitué correspondant puis
ajouter la substitution à gauche.
 Préparation d’un amide non substitué (par déshydratation d’un carboxylate d’ammonium).
R  COONH4

Carboxylate d 'ammonium

RCONH 2 
Hydrolyse d’un amide
 En milieu basique :
 Amide non substitué : R  CONH 2  Na   OH  
Soude
Amide non substitué
Amide N substitué

Soude
Acide chlorhydrique
 Amide N-substitué : R  CONHR'  H 3O   Cl  
A mide N  substitué
Copyright ©
Page 9 sur 36
A cide chlorhydrique
WWW.TUNISCHOOL.COM
RCOOH 
Acide carboxylique
RCOOH
A cide carboxylique

 gaz 
Ammoniac
 R ' NH 2
RCOONa
Carboxylate de sodium
 En milieu acide :
 Amide non substitué : R  CONH 2  H3O   Cl  
Amide non substitué
 NH 3
RCOONa
Carboxylate de sodium
 Amide N-substitué : R  CONHR '  Na  OH 

H2O
Eau
Amide non substitué
gaz 
A min e
NH 4Cl
Chlorure d 'ammonium
R ' NH 3Cl
Chlorure d ' alkylammonium
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
PASSAGE ENTRE LES DERIVES D’ACIDES (SCIENCES EXPERIMENTALES
SEULEMENT)

Les dérivés d’acides :
Dérivé d’acide
Chlorure d’acyle
Ester
O
R-C
Formule
générale :
Anhydride d’acide
O
R-C
O-R’
O
Cl
Amide
O
O
R-C -O- C-R
R-C
N-R1
R2
CnH2nO2
M=14n+32
Formule brute
Masse molaire
CnH2n-1ClO
M= 14n+50,5
O
CH3-C
Exemple
O
CH3-C
O-CH3
Éthanoate de
méthyle


Préparation d’un ester :


 Chlorure d ' acyle
 R C Cl


O

 Anhydride d ' acide

R C O C  R


O
O
CnH2n-2O3
M=14n+46
O
Cl
O
CH3-C -O- C-CH3
Chlorure
d’éthanoyle
CnH2n+1ON
M= 14n + 31
Anhydride
éthanoïque
O
CH3-C
N-H
H
Éthanamide
Chlorure d ' hydrogène
HCl
Alcool
Ester
 R 'OH  R CO
O  R ' 
Acide carboxylique
R COOH
Préparation d’un amide :
 Nonsubstitué :


 Chlorure d ' acyle
 R C Cl


O

 Anhydride d ' acide

R C O C  R


Chlorure d ' hydrogène
HCl
Ammoniac
Amide non substitué
 NH 3  R C  NH 2

Acide carboxylique
R COOH
O
O
O
 Monosubstitué :


 Chlorure d ' acyle
 R C Cl


O

 Anhydride d ' acide

R C O C  R


O
Copyright ©
Chlorure d ' hydrogène
HCl
A min e primaire
Amide monosubstitué
 R ' NH 2  R C  NHR '
O

Acide carboxylique
R COOH
O
Page 10 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
PASSAGE ENTRE LES DERIVES D’ACIDES (SCIENCES EXPERIMENTALES
SEULEMENT) (SUITE)
 Disubstitué :


 Chlorure d ' acyle
 R C Cl


O

 Anhydride d ' acide

R C O C  R


A min e sec ondaire
Amide disubstitué
 R ' NHR "  R C  NR ' R "

Acide carboxylique
R COOH
O
O
O

Chlorure d ' hydrogène
HCl
Remarque importante :
 Si l’ammoniac est en excès on obtient le résultat suivant :


 Chlorure d ' acyle
 R C Cl


O

 Anhydride d ' acide

R C O C  R


Ammoniac
Chlorure d ' ammonium
NH 4Cl
Amide non substitué
 2 NH 3  R C  NH 2

Carboxylate d ' ammonium
R COONH 4
O
O
O
 Si l’amine est en excès on obtient le résultat suivant :


 Chlorure d ' acyle
 R C Cl


O

 Anhydride d ' acide

R C O C  R


O
Copyright ©
A min e primaire
Chlorure d ' alkylammonium
R ' NH 3Cl
Amide monosubstitué
 2 R ' NH 2  R C  NHR '

O
Carboxylate d ' alkylammonium
R COONH 3R '
O
Page 11 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
LE CONDENSATEUR


Définition d’un condensateur : Un condensateur est constitué de deux armatures métalliques séparées
par un isolant.
Tension aux bornes d’un condensateur :
C
q
V
C
F
-6
-9
Remarque : - On utilise le microfarad ( µF = 10 F), le nanofarad ( nF = 10 F ) et le picofarad ( pF = 10
-

F ).
Si l’intensité du courant est constante (I=cte, générateur de courant), on a : q=I.t d’où u C 
I .t
C
Énergie emmagasinée Ec dans un condensateur :
1
E C  C .uC2 avec
2

-12
C est en F

uC est en V
E est en J
 c
Capacité d’un condensateur plan :
S est en m 2

 .S
e est en m
C 
avec 
e
C est en F
 est en F .m 1

Remarque : la permittivité électrique relative  r 


avec  0  8,85.10 12 u.s.i .
0
La tension de claquage : est la tension maximale que peut supporter un condensateur.
Copyright ©
Page 12 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
LE DIPÔLE RC

Équation différentielle :
Attention : on doit représenter les flèches des tensions avant d’établir l’équation différentielle.
u R  u c - uG = 0 donc :
du C
 u C  E équation différentielle
dt
de la ch arg e d 'un condensateur en u C
RC
 Solution de l’équation différentielle :
* La solution de l 'équation différentielle s 'écrit u C  A  Be t
( A , B et  des cons tan tes positives )
* A t  0;u C (o )  0 (le condensateur est initialement vide )
 A  Be 0  0  B   A d 'ou u C  A  A e t
*cette solution vérifie l 'équation différenti elle : RC
du C
 uC  E
dt
RC (0   A e t )  A  A e t  E
RC  A e t  A  A e t  0  A e t (RC   1)  A  E ;
1
1

 t
 0 d ' ou  

 RC   1  0 car A .e
RC 


A

E

u C  E  Ee


t

 E (1  e

t

)
Expression et graphe de uC ; uR et i :

t

uc  E(1  e )
uR =E  uC=Ee

uR E  t
i=
 e
R R
t

uR(V)
uc
E
E=URmax
i(A)
Imax 
E
R
t(s)
t(s)
E
0
0
0
X
t(s)
0
t(s)
0
t(s)
0
+
+
+
E
E
uc(V)
0
E
uR(V)
E
0
i(A)
0
R
R
Cl’intensité du courant est nulle dans le circuit : donc en régime permanent, le condensateur
Attention : En régime permanent
se comporte comme un interrupteur
I ouvert.
C
 La constante de temps  :
E
 Définition : La constante
de temps d’un dipôle RC est =RC, elle nous renseigne sur la rapidité de la charge et
de la décharge d’un
S condensateur.
 Détermination de la constante de temps  :
Copyright ©
D
E
Page 13 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
o 1ère méthode (utilisation de la tangente à l’origine) : on peut montrer que  est l’abscisse du point
d’intersection de la tangente à la courbe de uc (t)[de même pour uR(t), i(t) et q(t)] à la date t=0 avec
l’asymptote (lorsque t+).
uR(V)
Tangente
E=uRmax
uc(V
)
Tangente
E=Uc
Asymptote
max
Asymptote
Point
d’intersection
0

Point
d’intersection
t(s)
0
t(s)

o 2ème méthode (lecture graphique) :
1 cas : à partir du graphe de uc(t)
Pour t=, quelle est la valeur de uc ?
uc(V)
er


uc()  E(1  e )  E(1  e1)
4
0, 63.E car e1
0, 37
Exemple :
On a E= 4 V d’où 0,63.4 =2,52 V donc l’abscisse du point d’ordonnée 2,52 V est égale à 
2ème cas : à partir du graphe de uR(t)
2,52
t(s)
0
Pour t=, quelle est la valeur de uR ?


uR()  E.e  E.e
1

uR(V)
0, 37.E
Exemple :
On a E= 4 V d’où 0,37.4 =1,48 V donc l’abscisse du point d’ordonnée 1,48 V est égale à .
4
1,48
t(s)
0 
Copyright ©
Page 14 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
L’INDUCTION MAGNETIQUE

L’induction magnétique :
Toute variation de champ magnétique à proximité d’une bobine en circuit fermé produit un courant induit. Le
phénomène s’appelle : Induction magnétique.
L’élément qui crée le champ magnétique est inducteur et la bobine est l’induit
 La Loi de Lenz
Le sens du courant induit est tel qu’il s’oppose par ses effets à la cause qui lui a donné naissance
 L’auto-induction
Lorsque la bobine est à la fois l’inducteur et l’induit le phénomène s’appelle : Auto-induction
Une bobine traversée par un courant électrique variable est le siège d’une auto-induction
L’auto-induction traduit l’opposition d’une bobine à toute variation de courant dans le circuit.

La f.e.m d’auto-induction
* di en A
e  L
di
dt
* dt en s
*L en henry (H)
* e en V

La tension aux bornes d’une bobine
di
uB  L  ri
dt

i
L,r
uB
L’énergie magnétique emmagasinée dans une bobine :
1
* i en A
Li avec  * L en Henry (H)
2
pour avoir EL en J
EL 
Copyright ©
Page 15 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
LE DIPÔLE RL

L’équation différentielle :
d’après la loi des mailles :
uR0 + uB = E
L

di
L
 (R  r)i  E avec  
dt
Rr
Solution de l’équation différentielle
La solution de l’équation différentielle L
di
 Ri  E s’écrit sous la forme i(t)  A  Bet avec A, B et  sont des
dt
constantes positives qui dépendent des caractéristiques du circuit. On trouve :
i(t) 

t
E
(1  e  )
Rr
Expression et graphe de i(t), uR0(t) et de uB(t)
t
E
i(t) 
(1  e  )
Rr
t
RE
i(t) 
(1  e  )
Rr
i(A)
t
rE
E
i(t) 

e
Rr Rr
uR0 (A)
uB(V)
E
E
R0  r
E
R0E
R0  r
rE
R0  r
t(s)
t(s)
0
t(s)
0
0
t(s)
i(A)

0
0
+
E
Rr
t(s)
uR0(V)
0
+
t(s)
0
0
RE
Rr
uB (A)
E
+
rE
Rr
La constante de temps 
 Définition :
La constante de temps  est une grandeur caractéristique du dipôle RL, elle nous renseigne sur la rapidité de l’établissement
du courant.
Attention :
* En régime permanent, la bobine se comporte comme un résistor car :
i  Ip  cte donc uBP  L
dIp
dt
 rIp  0  rIp  rIp
* Lorsqu’il s’agit d’une bobine idéale ( bobine purement inductive ou inductance pure r=0 )
uB  L
Copyright ©
Page 16 sur 36
di
dt
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
LE DIPÔLE RLC EN REGIME AMORTI
 Équation différentielle
D’après la loi des mailles(K est en position 2) :
uB + uR + uC =0 L

di
 ri  Ri  uc  0 
dt
d2q (R  r) dq q


0
dt 2
L dt LC
Non conservation de l’énergie totale d’un circuit RLC série
L’énergie totale E = Ec + EL = 
On trouve :
1 2 1 2
cuc  Li .
2
2
dE
 i( (R  r)i)   (R  r)i2
dt
dE
 0 donc E est décroissante. L’énergie totale d’un circuit RLC série diminue au cours du temps à cause de
dt
l’énergie dissipée par effet joule dans les résistances.
 Régime pseudopériodique :
uc(V)
R=R2>R1
R=R
1
T
T est la pseudo période
En augmentant R le nombre d’oscillations diminue puis on passe au régime pseudopériodique.
Remarque : pour une petite résistance, la pseudopériode T  T0  2 LC période propre.

Régime apériodique :

Calcul de l’énergie perdue pendant une durée t=t2 – t1
Edissipée = E(t1) – E(t2).
Exemple :
u1
u2
t1
t2
on prend t1 = 0 s et t2 = 35 ms. En ces deux dates, uC est maximale donc EC est maximale d’où EL est nulle (car
duc
du
= 0 or i  C c donc i=0 d’où EL = 0).
dt
dt
1 2
1 2
A t1 , E1 = EC(t=t1) = Cu1 et à t=t2 on a E2 = EC(t=t2) = Cu2
2
2
lorsque uc est maximale

Copyright ©
Page 17 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
donc l’énergie dissipée par effet joule dans (R + r) ou perdue est égale à Edissipée = E1 – E2 =
1
C(u12  u22 ) .
2
LE DIPÔLE LC (OSCILLATIONS ELECTRIQUES LIBRES NON AMORTIES)
 Équation différentielle :
d’après la loi des mailles ( K1 est ouvert et K2 est fermé) : la décharge du condensateur dans
une inductance pure.
d2uC uC
uc + uL = 0 donne

0.
dt 2
LC
Équation différentielle des oscillations électriques libres non amorties de pulsation propre 0
tel que 02 
1
et de période propre
LC
T0 
2
 2 LC
0
 Solution de l’équation différentielle
L’équation différentielle précédente a pour solution : uC(t) = UCmaxsin(0t + uc)
 Relation entre i(t) et q(t) :
du
i (t )  C c = =C0UCmaxsin(0t + uc)= Imaxsin(0t + i) d’où :
dt
Imax  C0UCmax 0Qmax


  q 
i
uc
2
2
{  
Remarque :
q   Qmax  i  0
et i   Imax

ou uC   UCmax  i  0


 q  0 C  uC  0 V. càd lorsque :
le condensateur est complètement chargé, la bobine est vide.
le condensateur est vide, le courant dans la bobine atteint sa valeur extrêmale.
 L’énergie totale du circuit est constante :
E = E C + EL
=
1
1
dE
1
1 2
C.uc2  Li2 et
 0 donc E=constante = C.uc2 max  0 = 0  L.Imax
donc E = Ecmax = ELmax
2
2
dt
2
2
 Graphes des énergies :
Avec q=/2
E(J)
E=Ecmax
=ELmax
E=Ecmax
=ELmax
Ec
Ec
EL
EL
E
E
i(A)
0
t(s)
0
E(J)
Ec
EL
E
2
i (A)
0
Copyright ©
Page 18 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
LES OSCILLATIONS ELECTRIQUES FORCEES

Équation différentielle :
D’après la loi des mailles : uB + uR + uc = u avec u=Umsin(t + u)  L
di
1
 (R  r)i   i.dt  u(t)
dt
C
 Solution de l’équation différentielle :
L’équation différentielle précédente a pour solution i(t) =Imsin(t+i).
 Construction de Fresnel
1ère fonction : (R  r)i 
 V1((R  r)Imax ; i ).
di


 V2 (LImax ; i  )
dt
2
I
1

3ème fonction :  idt  V3 ( max ; i  )
C
C
2
 V(Umax ; u ) .
4ème fonction : u(t) 
2ème fonction : L
Umax
Im 

L’amplitude :

Le déphasage  =u - i :
(R  r)2  (L 
tg  tg(u  i ) 
1
C
Rr
L 
1 2
)
C
sin   sin(u  i ) 
L 
1
C
Z
cos   cos( u  i ) 
Rr
Z
Ces expressions ne varient pas quel que soit la nature du circuit.
Um U 2 U
1 2

  (R  r)2  (L 
)
Im
I
C
I 2

L’impédance Z : Z 

La résonance d’intensité :
A la résonance d’intensité :
 Im est maximale.

N  N0    0 .
 Um=(R+r)Im, Z est minimale Z= R+r
 u =i,  = 0 ; u(t) et i(t) sont en phase.
 A la résonance d’intensité, uc est en quadrature retard par rapport à u(t).
La puissance moyenne consommée par le circuit est
Le coefficient de surtension Q 
1
L
.
Rr C
P  U.I.cos(u  i )  (R  r).I
2
La courbe de variation de
I=f(N), (Courbe de
résonance).
si Q > 1 il y’a surtension et si Q < 1il n’ y’a pas surtension.
Attention : on a : * u(t) est toujours en avance de phase % à uC(t).
* Z > R  Z.Imax > R.Imax donc Umax est toujours supérieure à URmax.
Copyright ©
Page 19 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
* A la résonance d’intensité Etotale = cste et le circuit se comporte comme un dipôle LC.
ANALOGIE ELECTROMECANIQUE (SCIENCES EXPERIMENTALES)

L’analogie électromécanique :
- Tableau d’analogie :
Analogie électromécanique :
-
 L’amplitude de l’intensité Imax : Im 
I
max
 L’amplitude Qmax : Qm   
Umax
(R  r)2  (L 
1 2
)
C
Umax
1
(R  r)2 2  (L2  )2
C
(R  r)
tg


tg(



)

u
u
C
 Le déphasage :
1
 L2
C

r 
02 
(R  r)2
2L2
(R  r)2
 Nr  N 
82L2
2
0
Im2
 P  (R  r).
2

Z
Copyright ©


r 
Fmax
h   (m2  k)2
2
2
 tg( F  x ) 
h
K  m2
h2
2m2
h2
 Nr  N 
8  2m 2
2
0
Pmec
Vm2
h
2
Um
1 2
 (R  r)2  (L 
)
Im
C
Page 20 sur 36
02 
 Xm 
 Zmec 
Fm
K
 h2  (m   )2
Vm

WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
OSCILLATIONS MECANIQUES LIBRES NON AMORTIES

R.F.D: P  T  R  ma
ce qui donne
d2 x K

x0
dt 2 m

K
et de période propre
m
T0 
i
x’
Équation différentielle des oscillations mécaniques libres non amorties de pulsation
propre 0 tel que 02 
R
T
Équation différentielle Le solide n’est pas soumis à une force de frottement
O
P
x
2
m
 2
0
K
Solution de l’équation différentielle
L’équation différentielle précédente a pour solution : x(t)  Xmax sin(0 t  x )
On peut avoir de même l’expression de v(t) 
dx
 Vmax sin( 0 t  v ) avec :
dt
Vmax 0 Xmax

 x 
v
2
{
Remarque :
 x   Xmax ; v  0 c.à.d lorsque le solide atteint l’une de ses positions extrémales, sa vitesse s’annule.
 v   Vmax ; x  0 c.à.d lorsque le solide passe par sa position d’équilibre, sa vitesse est maximale.
v  Vmax si le solidepassepar saposition d' équilibre en se dirigeant dansle sens positif (x(t)
{ v  V
max

si le solide passe par saposition d' équilibre en se dirigeant dansle sens négatif (x(t)
)
)
Conservation de l’énergie totale de l’oscillateur :
E = Ep + Ec. avec Ep énergie potentielle élastique du système :{solide + ressort} et EC énergie cinétique du solide.
E
1 2
1
Kx  mv 2
2
2
;
dE
 0 donc E  cte.
dt
Remarque :
 x   Xmax ; v  0
 v   Vmax ; x  0

1 2
KXmax  0 d’où E  Ep
max
2
1
2
E  0  mVmax
d’où E  ECmax
2
E
Graphes des énergies
Copyright ©
Page 21 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
x
FICHES DE REVISION BAC 2018
OSCILLATIONS MECANIQUES LIBRES AMORTIES

Équation différentielle :
Dans cette partie, le solide est soumis à une force de frottement du type visqueux (appliquée par un fluide). Cette force est
exercée par le liquide et elle a pour expression f  hv avec h, constante positive : coefficient de frottement (h est en Kg.s-1)
R.F.D :P  R  T  f  ma ce qui donne m

d2 x
dx
h
 Kx  0
2
dt
dt
Influence de l’amortissement
On répète la même expérience en augmentant la valeur du coefficient d’amortissement h, on obtient les graphes suivants :
Pour un amortissement faible, on obtient le régime
pseudopériodique, en augmentant
l’amortissement (la valeur de h) :
- Le nombre d’oscillations diminue.
- Le pseudo période augmente.
- On passe du régime pseudopériodique au
régime apériodique.
x(m)
Régime apériodique h=h3 >h2
Régime pseudopériodique h=h1
t(s)
Régime pseudopériodique h=h2 >h1

Non conservation de l’énergie totale du système :{solide + ressort} :
dE
  hv 2  0
dt
D’où l’énergie totale du système diminue au cours du temps à cause de l’énergie dissipée par les frottements.
Copyright ©
Page 22 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
OSCILLATIONS MECANIQUES FORCEES (SECTION MATHEMATIQUES)

Équation différentielle :
Dans cette partie, le solide est soumis à une force de frottement du type
visqueux (appliquée par un fluide). Cette force est exercée par le liquide et
elle a pour expression f  hv avec h, constante positive : coefficient de
frottement (h est en Kg.s-1) et à une force excitatrice F(t)=Fmsin(t +F )
T f
x’
R
P
F
x
O
Fig1
d2 x
dx
R.F.D :P  R  T  f  F  ma ce qui donne m 2  h
 Kx  F(t)
dt
dt
 Solution de l’équation différentielle
L’équation différentielle précédente a pour solution x(t) =Xmsin(t+x). Pour avoir une solution complète de x(t) on
doit avoir l’expression de Xm et celle de
x.
 Construction de Fresnel
Kx 
 V1(KXm ; x ) .
dx


 V2 ( hXm ; x  )
dt
2
d2 x
m 2 
 V3 (m2 Xm ; x  )
dt
F(t)  Fm sin(t  F ) 
 V(Fm ; F )
h

Xm 
L’amplitude Xm
Fm
h2 2  (K  m2 )2
 Le déphasage  =F - x
h
K  m2
 La résonance d’élongation (ou d’amplitude)
En faisant varie la fréquence de la force excitatrice, l’amplitude Xm atteint sa
valeur maximale, on dit alors que l’oscillateur est en résonance d’élongation.
A la résonance d’amplitude Xm est maximale :
tg  tg( F   x ) 
Copyright ©
Page 23 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
Fm est constante donc h   (K  m ) est minimale .
2
2
2 2
d h2 2  (K  m 2 )2 
d
 0 on trouve
h2
h2
2
N

N

ou r
.
0
8  2m2
2m2
 Cas particuliers : 1er cas :Absence de l’amortissement (h=0)
 < 0
 > 0
r  02 
2
Fm
m Xm
KXm
F
F = x
2
Fm
x
x
m Xm
KXm
x
 =F - x = 
 =F - x = 0
Xm 
Fm
K  m2
2ème cas : Valeur limite de h pour avoir la résonance d’élongation :
-
Pour avoir résonance d’élongation, il faut que 02 
h2
h2
K

0
 02 ; h2  2m2 02 ; h2  2m2
donc
; h  2mK  hlimite
2m2
2m2
m
Attention : On a :
* toujours F(t) est en avance de phase % à x(t).
* à la résonance de vitesse, l’oscillateur se comporte comme un oscillateur libre non amorti.
ANALOGIE : RESONANCE D’INTENSITE  RESONANCE DE VITESSE
 Tableau d’analogie :
 L’amplitude de l’intensité Imax : Im 
 Déphasage : :

Um
(R  r)2  (L 
tg  tg(u  i ) 
1
C
Rr
L 
1 2
)
C
 Vm 
Fm
K
h2  (m  )2

 tg(F  v ) 
m 
K

h
r  0
Copyright ©
Page 24 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
Im2
 P  (R  r).
2

Z

Pmec
Vm2
h
2
Um
1 2
 (R  r)2  (L 
)
Im
C
 Zmec 
Fm
K
 h2  (m   )2
Vm

ANALOGIE : RESONANCE D’ELONGATION  RESONANCE DE CHARGE
(SECTION MATHEMATIQUES)
 Tableau d’analogie :
 Amplitude : Xm 
Fmax
h2 2  (m2  k)2
 Qm 
h
tg(



)

F
x
 Le déphasage :
K  m2
 Pulsation à la résonance r 
h2
 
2m2
2
0
2
 Fréquence à la résonance Nr  N0 
Copyright ©
Page 25 sur 36
h2
8  2m 2
Imax


Umax
1
(R  r)2 2  (L2  )2
C
 tg  tg(u  uC ) 
 r 

(R  r)
1
 L2
C
(R  r)2
 
2L2
2
0
Nr  N02 
WWW.TUNISCHOOL.COM
(R  r)2
82L2
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
ONDES


Définition d’une onde : est le phénomène qui résulte de la propagation d’une succession d’ébranlements.
une onde est transversale si la direction de la
vibration est orthogonale à celle de la propagation.
 une onde est longitudinale si la direction de la
vibration est identique à celle de la propagation.
 La longueur d’onde 
La longueur d’onde  est la distance parcourue par
l’onde pendant une période temporelle T.
  T.V 
V
N
 Onde progressive
Une onde qui se propage dans un milieu ouvert est dite progresive.
 Élongation d’un point de la corde ( ou loi horaire de mouvement) :
 est le temps mis par l’onde pour atteindre le point M
D’après le principe de propagation :
x
V
:
2x
Pour t   ;y M (t)  y S (t ) a sin( t 
S )

{
Pour 0  t  ; y M (t)  0 avec 

Diagramme de mouvement d’un point M de la corde d’abscisse
xM donnée : sinusoïde de temps
Pour 0  t  ; yM (t)  0 avec 
{Pour t  ;y (t)a sin(t  2x
M
Copyright ©

M
x
v
 S )
Page 26 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018

Aspect de la corde à une date t1 donnée : sinusoïde des espaces.
On note xF : abscisse du front d’onde à la date t1 ( ou distance parcourue par l’onde à la date t1). xF = V.t1.
Pour x  x F ; y t1 (x)  0
{Pour 0  x  x ; y (x)a sin(t  2x   )
F
t1
1

S
 Propagation d’une onde sinusoïdale à la surface de
l’eau
Stroboscopie
N  kN e avec k 

kN e avec k 
N

kN e avec k 
N
Copyright ©
*
 Im mobilité apparente
*
 Ralenti direct
*
 Ralenti inverse
Page 27 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
INTERACTION ONDES-MATIERE
I- La diffraction :
1- D’une onde mécanique
a- Dispositif expérimental :
b- Observations :
2-
De la lumière :
Copyright ©
Page 28 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
La diffraction met en évidence l’aspect ondulatoire de la lumière.
3Conclusion : La diffraction est la modification du trajet d’une onde et par suite de sa forme, au voisinage
d’une fente ou d’un obstacle
II- La réflexion : (Section maths seulement )
La réflexion est le brusque changement de direction d'une onde à l'interface de deux milieux de
propagation. Après réflexion l'onde reste dans son milieu de propagation initial avec i=r ; i : angle
d’incidence et r : angle de réflexion.
et =’ ;  : longueur de l’onde incidente et ’ : longueur de l’onde réfléchie.
III- La transmission : (Section maths seulement )
Copyright ©
Page 29 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
La transmission est le passage d’une onde d’un milieu propagateur à un autre avec changement de
célérité mais sans changement de direction.(la direction de l’onde incidente est orthogonale à la surface
de séparation des deux milieux propagateurs.)
IV- La réfraction (Section maths seulement )
La réfraction d’une onde est le changement de sa direction de propagation et de sa célérité, au niveau
de la surface de séparation de deux milieux de propagation.
V- Milieu dispersif :
Copyright ©
Page 30 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
Un milieu dispersif tout milieu dans lequel la célérité d’une onde périodique varie avec sa
fréquence.
SPECTRE ATOMIQUE

Expérience de Franck et Hertz
 Dispositif expérimental :
 Principe de l’expérience :
On fait varier l’énergie cinétique Ece et on règle le compteur de sorte à
compter le nombre d’électrons qui l’atteigne avec l’énergie cinétique
Ece.
L’étude expérimentale a permis de tracer
-
NC
en fonction de Ece
Ne
 Interprétation :
Pour Ec< 4,9 ev : il se produit un choc élastique entre l’atome et l’électron au
cours duquel l’électron garde son énergie donc tous les électrons arrivent au
capteur.
-
Pour Ec≥ 4,9 ev : il se produit un choc inélastique entre l’atome et l’électron au
cours duquel l’électron cède une 4,9ev de son énergie à l’atome, donc il y’a des électrons qui n’arrivent pas au
capteur.
 Conclusion : L’expérience de Franck et Hertz met en évidence la quantification du transfert d’énergie entre
un atome et le milieu extérieur

Spectres atomiques
 spectre d’émission :
-
dispositif expérimental :
Copyright ©
Page 31 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
-
Spectre d’émission de l’atome de mercure :
-
 spectre d’absorption :
dispositif expérimental :
-
Spectre d’absorption de l’atome de mercure :

Les niveaux d’énergie de l’atome d’hydrogène :
pour un niveau d’énergie de l’atome d’hydrogène d’ordre n l’expression de son énergie
En  
E0
avec E0  13, 6 ev
n2
 Définitions :

L’état fondamental est : l’état d’énergie
minimale. C’est l’état le plus stable.

La transition est : le passage de l’atome d’un
niveau d’énergie à un autre.

L’émission est : le passage de l’atome d’un
niveau d’énergie plus haut à un niveau d’énergie plus
bas.

L’absorption est : le passage de l’atome d’un
niveau d’énergie plus bas à un niveau d’énergie plus
haut .

L’énergie d’ionisation est : l’énergie minimale
qu’il faut fournir à un atome, pris dans son état
fondamental, pour arracher un électron.

Absorption
Etats excités
Emission
Etat fondamentale
Interprétation du spectre d’émission
 Lorsque l’atome passe d’un niveau d’énergie plus haut En à un niveau plus bas Ep (n>p et En>Ep), l’atome émet
de l’énergie sous forme de photons avec :
Copyright ©
Page 32 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
En – Ep  W  photon  avec n  p.
En – E p  h   E n – E p 

En et Ep en eV.
hc
hc


(En  Ep ).1,6.10 19
Interprétation du spectre d’absorption
 Lorsque l’atome passe d’un niveau d’énergie plus bas En à un niveau plus haut Ep (n<p et En<Ep), l’atome
absorbe de l’énergie sous forme de photons avec :
* Si En  Wphoton  0 le photon est absorbé et l'atome est ionisé.
* Si En  Wphoton  Ep avec p  n rien ne se passe.
* Si En  Wphoton  Ep avec p  n le photon est absorbé et l'a tome est excité.
Attention : Wphoton (en ev ) 
hc
en J

et Wphoton 
hc
en eV
.1,6.10 19
LES REACTIONS NUCLEAIRES
 Le noyau atomique :
 Z  nombre de protons

Symbole du noyau : X avec A  nombre de nucléons  nombre de protons  nombre de neutrons
A  Z  nombre de neutrons

A
Z
 L’équivalence masse énergie : Relation d’Einstein
2

1u  931, 5Mev .C  E (en Mev )  m .931.5 Mev
E  mC 2 si on nous donne 
27
27
8 2

1u  1, 66.10 Kg  E (en J )  m .1, 66.10 .(3.10 ) en J
1 eV = 1,6.10-19 J et 1 MeV = 1 méga eV = 106 eV = 1,6.10-13 J.
 L’énergie de liaison El (ZA X ) d’un noyau :
E L (AZ X )  ( Zm p  (A  Z )m n  m ( AZ X ) )C 2
L’énergie de liaison par nucléon W (ZA X ) d’un noyau :W ( Z X ) 
A
E L ( AZ X )
A
Le noyau le plus stable est celui qui a l’énergie de liaison par nucléon la plus grande.
A2- les réactions nucléaires spontanées : la radioactivité
 Les trois types de radioactivité :
Copyright ©
Page 33 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
 La radioactivité  ( 42 He ) :
A
Z
X est un noyau radioactif  :
A
Z
X →
A'
Z'
 A  A ' 4
Y + 42 He avec exemple 
 Z  Z ' 2
 La radioactivité  - ( 01e ) :
A
Z
X est un noyau radioactif - :
A
Z
X →
A'
Z'
Y +
A  A'
e avec 
 Z  Z ' 1
0
1
 La radioactivité  + ( 10 e ) :
A
Z
X est un noyau radioactif  +:
A
Z
A'
Z'
X →
Y +
0
1
A  A'
e avec 
 Z  Z ' 1
 Le rayonnement  (photon) :
Lorsqu’un noyau fils est créé dans un état excité, il se désexcite en émettant un photon  :
A'
Z'
Y *  ZA''Y  00 
 Loi de décroissance radioactive :
Soit N0 le nombre initial de noyaux dans une substance radioactive( à t=0) et N le nombre de noyaux à l’instant
t>0 et dN est la variation de nombre de noyaux pendant une durée dt : dN= -Ndt d’où N (t )  N 0e
 t
.
 La période T (ou demi-vie ) :
Est la durée au bout de laquelle la moitié du nombre de noyaux initialement présent se désintègrent.
à t  T on a N 
e T 

N0
N
 N0 e T  0
2
2
1
 eT  2  T  ln 2
2
ln 2
T

L’activité A d’une substance radioactive
A
dN
:
dt
L’activité d’une substance radioactive est le nombre de désintégrations produites par seconde
-λt
-λt
A= .N= =λN 0 e =A 0 e
Son unité est le Becquerel ( Bq) lorsque  est exprimée en s-1
Remarque : le nombre de noyaux dans un échantillon de masse m d’une substance radioactive est :
N 
m
A avec A le nombre d’Avogadro et M masse molaire. ( A =6,02.1023)
M
Autre méthode

N 
m echantillon
mechantillon (en Kg )

m noyau
m noyau (en u ).1, 66.1027
A2- les réactions nucléaires provoquées :
La fission nucléaire est une réaction nucléaire provoquée au cours de laquelle un noyau lourd se divise
en deux noyaux de masses comparables.
Copyright ©
Page 34 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018



La fusion nucléaire est une réaction nucléaire provoquée au cours de laquelle deux noyaux légers
fusionnent pour former un noyau plus lourd.
Énergie d’une réaction nucléaire spontanée ou provoquée : E=(mi
- mf ).C2
Si mf < mi  E>0  on a perte de masse d’où gain d’énergie : l’énergie est libérée

Si mf >mi  E<0  on a gain de masse d’où perte d’énergie : l’énergie est consommée
Les multiples et les sous multiples
Les multiples
1 K = 1kilo = 103
1 M = 1 méga = 106
1 G = 1 giga = 109
1 T = 1 téra = 1012
Les multiples et les sous multiples
Les sous multiples
1 c = 1 centi = 10-2
1 m = 1 milli = 10-3
1 µ = 1 micro = 10-6
1 n = 1 nano = 10-9
1 p = 1 pico = 10-12
Exemples :
V= 40 mL=40 cm3 = 40.10-3 L
q= 2,4 µC = 2,4.10-6 C
d= 15 cm = 15.10-2 m
Exemples :
m= 0,5 Kg = 0,5.103 g
N= 2,4 MHz = 2,4.106 Hz
Les unités
Chimie
Grandeur
Masse
Volume
Masse molaire
Quantité de matière ou nombre de mole
Concentration molaire ou molarité
Vitesse instantanée ou moyenne
Physique
Grandeur
Masse
Distance x
Vitesse V
Accélération
Force
Unité
g
L
g.mol-1
Mol
mol.L-1
Mol.(unité de temps)-1
Unité
Kg
m
m.s-1
m.s-2
N
s
Vitesse volumique
mol.L .(unité de temps)
 et K
Sans unité
Taux 
Tension U
L’intensité I
Énergie
Ka , pKa , Kb , pKb et pH
Sans unité
Sans unité
Puissance
Fréquence
W
Hz
V
g/mL ou g/cm3
Sans unité
Impédance mécanique Zméc
Coefficient de frottement h
Raideur K
Résistance R
Impédance Z
Inductance L
Capacité C
Kg.s-1
Kg.s-1
N.m-1


H
F
f
Fem
Masse volumique
Densité
-1
-1
Période T
Coefficient de surtension Q
Longueur d’onde 
Phase initiale 
1 ev
1Mev = 106 ev
h
= hc/
1u
1u
Constante radioactive 
Activité radioactive
Copyright ©
Page 35 sur 36
WWW.TUNISCHOOL.COM
V
A
J
s
Sans unité
m
rad
1,6.10-19 J
1,6.10-13 J
J
931,5 Mev/c2
1,66.10-27 Kg
(unité de temps)-1
Bq (becquerel)
CHERCHARI
FICHES DE REVISION BAC 2018
: ‫بعض النصائح في كيفية التعامل مع االمتحان‬
.‫ عدم االجابة مباشرة بعد قراءة أول سؤال‬
. ‫ قراءة الموضوع كامال مرتين على األقل الى أن يشعر التلميذ بالراحة التامة‬
. ‫ ترتيب التمارين حسب سهولة االجابة عنها‬
. ‫ القراءة الجيدة للتمرين كامال الذي سيقع االجابة عنه‬
.‫ عدم االجابة عن سؤال في أحد التمارين ال يعني عدم القدرة على االجابة في بقية التمرين‬
* s'assurer des valeurs numériques et des unités. 
. ‫ أجب عن كل تمرين في ورقة‬
* Ne pas rater l'exercice "texte documentaire" c'est une source de note 
* essayer d'exploiter tout le temps
‫عدم الخوف والثقة في النفس من أهم عوامل النجاح‬. ‫ربي معاكم وربي يقويكم ويفتح بصيرتكم للحل الصحيح‬
Section Maths
Chapitre
Cinétique chimique
Nbre de
fois
5
Estérification
et Équilibre
7
Acide
base
Pile
11
9
Électrique
mécanique
11
Ondes
Spectre
6
5
5
Nucléaire
4
Section Sciences Expérimentales
Chapitre
Cinétique
chimique
Estérification
et Équilibre
1
3
Nbre de
fois
Copyright ©
Page 36 sur 36
Acide
base
Pile
11
9
Électrique
mécanique
13
3
WWW.TUNISCHOOL.COM
Ondes
7
Spectre
Nucléaire
2
3
Amide et
passage
3
CHERCHARI
Téléchargement