DEVOIR DE CONTROLE N°1

Lycée secondaire tamerza
2020 /2021
Devoir de contrôle n°1
Sciences physiques
Prof : S.Najet
Classe : 4e sc1
Durée : 1heure
 On donnera l’expression littérale avant de passer l’application numérique
 L’utilisation de la calculatrice est autorisée
 Numéroter les questions
Chimie : 9pts
I.
On étudie la cinétique de la réaction lente et totale entre les ions iodure I- et les ions
peroxodisulfate S2O82- d’équation : 2I- + S2O82I2 + SO42Pour cela, on prépare à l’instant de date t=0 des erlenmeyers portés à une
température constante T contenant chacun
II.
 Un volume V1 = 20 ml d’une solution d’iodure de potassium (K+ + I-) de
concentration initiale C1
 Un volume V2=30 ml d’une solution de peroxodisulfate de potassium
(2K++S2O82- ) de concentration initiale C2
1. Exprimer les concentrations initiales [I-]0 et [S2O82- ]0 dans le mélange
respectivement en fonction de C1 et C2
2. Compléter alors le tableau d’avancement de la page annexe à rendre avec la
copie (figure 1)
A une date choisit on dose la quantité de matière de I2 formée dans un erlenmeyer
par une solution de thiosulfate de sodium Na2S2O3 en présence de quelques gouttes
d’empois d’amidon, les résultats obtenus ont permis de tracer la courbe de variation
de la concentration de I2 en fonction de temps (figure 2 de la page annexe)
1. Donner l’équation de dosage entre I2 et S2O32- : on donne les couples ox/red
correspondant : I2 / I- et S4 O62-/ S2O322. Dire pourquoi on ajoute de l’empois d’amidon
3. En utilisant la courbe de la figure 2
1
A2
O,5 A1
0,5
B
0,25 A1
a) Expliquer la faite que la réaction entre les ions I- et les ions S2O82- est lente.
0,5 A2
b) Donner la valeur de l’avancement volumique finale yf
0,5
A1
1
C
2
A2
c) Donner la composition de mélange à la fin de la réaction
1,5
A1
a) Définir le temps de demi-réaction
0,75 C
b) Déduire graphiquement la valeur de t1/2
0,5
4. Sachant que C1 = 1,5.C2
a) Montrer que I- est le réactif limitant,
b) Déterminer les concentrations initiales C1 et C2
5.
B
Physique : 11pts
On considère le circuit de la figure 3 de la page annexe comportant :
 Un générateur de tension idéale de f e m = E
 Un commutateur K
 Un dipôle résistor de résistance R = 1 K Ω
 Un condensateur de capacité C
1. On ferme le commutateur K sur la position 1 Un oscilloscope
convenablement branché pour obtenir les oscillogrammes illustres dans la
figure 4 de l’annexe
a)
Représenter les connexions à faire pour visualiser la tension Uc (t) et la
tension UR (t) respectivement sur les voies X et Y
b)
Quel est le phénomène qui se produit dans le condensateur ? justifier.
c)
Identifier les courbes C1 et C2
2. Représenter sur la figure 3 le sens de courant ainsi que les tensions
0,5
A1
0 ,5
A1
2
A2
1
A1
1
A2
1
B
1
C
3. Montrer que l’équation différentielle à variable UR (t) s’écrit de la forme
𝐝 𝐔R
𝐝𝐭
+
𝟏
𝐑.𝐂
UR = 0
4. Montrer que l’expression de UR (t) = A 𝒆−𝒕/𝛕 est une solution de l’équation
différentielle dont on détermine les expressions de A et de 𝛕
5. La sensibilité verticale de la voie Y est de 0,5V/div
a)
Déterminer la valeur de E
b)
Déterminer graphiquement la valeur de la constante 𝛕 en explicitant la
B
1
méthode utilisée
c)
Déduire la valeur de la capacité C
d)
Dire avec justification si on augmente ou diminue la valeur de la
0,5
A1
1
B
1,5
B
résistance R pour charger plus rapidement le condensateur.
6. Calculer l’énergie électrostatique emmagasinée dans le condensateur à la
date t1 indiqué sur la figure 4 de la page annexe
Nom ………………………………. Prenom …………………….
Classe : 4e sc1
Page annexe
Figure 1
Equation de la réaction
:
Etat du Avancement
système ………….
Figure 2
2I-
+
S2O82-
I2
+
SO42-
…………………………………………………………………..
Figure 3
E
k
R
C
Figure 4