LYCÉE JAWHARA SOUSSE DEVOIR DE CONTRÔLE N°3 Épreuve : Sciences Physiques Niveau : 3ème année Sciences Expérimentales Prof : Ben Salem Mohamed Coefficient : 4 Durée : 2 h Date : 04 Mai 2022 CHIMIE (9 Points) EXERCICE N°1 (4,5 Points) Le pourcentage massique du carbone dans l’acide carboxylique (A) est 48‚65%. 1) a) Montrer que la molécule d’acide carboxylique (A) renferme 3 atomes de carbone. (B ; 0,5) b) Déduire la formule semi-développée et le nom de (A). (A2 ; 0,5) 2) Le composé (A) a été obtenu à partir d’un alcool (B1). a) Donner une méthode expérimentale permettant d’obtenir Le composé (A). (A2 ; 0,25) b) Préciser la classe de (B1) et donner son nom. (A2 ; 0,5) 3) On prépare un volume VA = 100 mL d’une solution de pH = 3 et de concentration CA = 0‚1 mol.L−1 en dissolvant une masse m de (A) dans l’eau. a) Déterminer m et montrer que l’acide (A) est faible. (A2 ; 0,5) b) Écrire l’équation de dissolution de (A) dans l’eau. (A2 ; 0,25) 4) On fait agir l’acide (A) sur un autre alcool (B2) pour obtenir un composé (E) de masse molaire M = 88 g.mol−1. a) Nommer cette réaction et donner ces caractères. (A2 ; 0,5) b) Déterminer la formule brute du composé (E). (A2 ; 0,5) c) Déduire la formule semi-développée ‚le nom et la classe de l’alcool (B2). (A2 ; 0,5) d) Écrire l’équation de la réaction qui donne (E). Nommer (E). (A2 ; 0,5) On donne : M(C) = 12 g.mol−1 ; M (H) = 1 g.mol−1 ; M(O) = 16 g.mol−1 EXERCICE N°2 (4,5 Points) On s’intéresse aux monoamines aliphatiques saturées, de même masse molaire M = 59 g.mol −1. 1) Déterminer leur formule brute. (A2 ; 0,25) 2) Écrire les formules semi-développées possibles correspondant à cette formule, donner le nom et la classe de chaque amine. (A2 ; 1) 3) L’une de ces amines réagit avec l’acide nitreux, sans que l’on observe quoi que ce soit visuellement. a) Identifier cette amine. (A2 ; 0,25) b) Écrire l’équation de la réaction. (A2 ; 0,5) 4) Parmi les amines restantes, il y en a une qui donne une couche huileuse jaune par réaction avec l’acide nitreux. a) Identifier cette amine. (A2 ; 0,25) b) À quelle famille appartient ce produit huileux jaune, donner sa formule semi-développée. (A2 ; 0,5) 5) Soient A et B les amines restantes, elles réagissent avec l’acide nitreux, en donnant des produits A’ et B’. a) Sachant que B’ est un alcool secondaire, identifier l’amine B et écrire l’équation de la réaction. (A2 ; 0,75) b) Identifier l’amine A. (A2 ; 0,25) 6) On prépare une solution aqueuse de l’amine A, de concentration 0,1 mol.L−1. a) Un pH-mètre dont la sonde est plongée dans la solution indique pH = 11,8, vérifier que cette amine est une base faible. (A2 ; 0,5) b) Écrire l’équation d’ionisation de l’amine A dans l’eau. (A2 ; 0,25) On donne : M(C) = 12 g.mol−1 ; M (H) = 1 g.mol−1 ; M(N) = 14 g.mol−1 ; Ke = 10−14 Page | 1 ⃗ ‖ = 10 m.s−2 On donne : ‖g PHYSIQUE (11 Points) EXERCICE N°1 (5,5 Points) Une bille M assimilable à un point matériel de masse m = 50 g est abandonné sans vitesse initiale en un point A d’une piste ABCD. La piste est constituée : • d’un tronçon rectiligne AB incliné d’un angle 𝛼 = 30° par rapport à l’horizontal ; AB = 1,6 m ; • d’un tronçon rectiligne horizontal BC ; • d’un tronçon circulaire CD, de centre O, et de rayon r = 60 cm et tel que OC est perpendiculaire à BC. Les frottements s’exercent qu’entre B et C, et sont équivalents à une force 𝑓 parallèle au déplacement et d’intensité constante ‖𝑓 ‖ = 0,4 N. 1) Calculer la vitesse de la bille en B et la durée du trajet AB. (A2 ; 1) 2) a) Quelle est la nature du mouvement de la bille sur la piste BC. (A2 ; 1) b) Quelle devrait être la longueur BC pour que M arrive en C avec une vitesse nulle ? (A2 ; 0,5) 3) La bille M part en C avec une vitesse nulle et aborde la portion CD. La position de M est repérée par l’angle ̂ ) au point E. 𝜃 = (OD,OE ⃗ ‖, r, et 𝜃, la vitesse de M en E. (A2 ; 1) a) Exprimer, en fonction de ‖g ⃗ ‖, r, et 𝜃, l’intensité de la réaction ⃗R de la piste sur M en E. (A2 ; 1) b) Donner, en fonction de m, ‖g c) Calculer l’angle 𝜃0 pour que M quitte la piste. En déduire la vitesse de M en ce point. (A2 ; 1) EXERCICE N°2 (5,5 Points) ⃗⃗ 1 faisant Une bille B1 est lancée vers le haut à t = 0 s d’un point O origine d’un repère (O‚i,j) avec une vitesse v −1 ⃗⃗ 1 ‖ = 8 m.s . un angle 𝛼 = 30 ̊ avec l’horizontale et de valeur ‖v 1) Établir les équations horaires de la bille dans le repère (O‚i,j). (A2 ; 1) 2) Montrer que l’équation de la trajectoire de B1 le repère (O‚i,j) est y = − 0,104 x2 + 0,577 x (B ; 1) 3) Montrer que la date d’arrivée de B1 au point P qui se trouve sur l’axe Ox est tp = 0‚8 s. (A2 ; 1) 4) À l’instant tP et d’un point O’ qui se trouve sur l’axe (Ox) et tel que OO’ = D = 15 m on lance une bille B2 avec ⃗ 2 de valeur‖‖v ⃗⃗ 2 ‖ = 10 m.s−1. une vitesse horizontale ⃗v On choisit le même repère du temps (la date où on a lancé B1) et le même repère (O‚i,j). a) Établir les lois horaires du mouvement de B2. (A2 ; 1) b) Déterminer l’instant où les deux billes B1 et B2 auront la même abscisse. (B ; 0,5) c) Montrer que les deux billes B1 et B2 ne se rencontre pas. (B ; 1) Soit A un succès dans la vie. Alors A = x + y + z, où x = travailler, y = s’amuser, z = se taire. Albert Einstein Bon travail Page | 2
