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PREPABAC 2024
SUJET 3
Chimie
Exercice 1 :
1) Une solution A d’acide monochloroéthanoïque de concentration   a
un  .
a) Vérifier que l’acide monochloroéthanoïque est un acide faible dans l’eau puis écrire l’équation bilan
de la réaction de cet acide avec l’eau.
  
b) Indiquer les couples acide/base mis en jeu.
  
c) Calculer les concentrations des différentes espèces en solution.
  
d) Calculer le coefficient de dissociation de cet acide.

e) Calculer la constante pKa du couple acide/base précédent.

2) On dose maintenant
 de A avec une solution B d’hydroxyde de sodium. Il faut un
volume de B pour atteindre l’équivalence.
a) Ecrire l’équation bilan de la réaction de dosage.

b) Calculer la concentration de la solution.
3) On veut préparer une solution tampon en mélangeant
 de la solution A et un volume V’
de la solution B.
a) Calculer V’.

b) Quel est le pH de ce mélange ?

c) Quelles sont les propriétés de ce mélange ?

Exercice 2 :
L'hydratation d'un alcène A conduit à un seul composé B. Le composé B réagit avec le permanganate
de potassium en milieu acide pour donner un composé C qui donne un test positif avec la  
mais est sans action avec le réactif de Tollens.
1) Indiquer la fonction chimique des composés B et C.
  
2) Qu'observe-t-on lorsque le test est positif avec la  ?

3) L'analyse du composé B montre qu'il contient en masse 21,62% d'oxygène.
a) Déterminer la formule brute de B.

b) En déduire sa formule semi-développée et celles de C et A.
  
4) On fait réagir le composé B avec un acide carboxylique. On obtient le composé E qui contient en
masse 64,61% de carbone.
a) Donner un moyen pour accélérer cette réaction ?

b) Déterminer la formule brute, la formule semi-développée et le nom de E.
    
Physique
Exercice 1
Dans tout l’exercice, les frottements sont négligés.
Un Solide S de masse  électrisé possède une charge négative  . Ce solide est fixé
à l’extrémité libre d’un ressort horizontal de raideur  rattacher à un support comme
l’indique la figure ci-dessous. A l’équilibre, le centre de gravité de S coïncide avec le point A d’abscisse 0
dans le repère. On donne   .
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I- On comprime le ressort et on le lâche en  sans vitesse initiale à  . Le système se
met à osciller autour de sa position d’équilibre A.
1) Etablir l’équation différentielle du mouvement de S.
2) Etablir l’équation horaire du mouvement de S sous la forme    les valeurs
de  sont à déterminer. 
3) Calculer la vitesse maximale de S. 
II- Au bout de quelques oscillations, S se détache du ressort lorsqu’il passe par la position d’équilibre
A avec une vitesse  et se déplace vers B. En B, S aborde une piste circulaire
de
centre I, de rayon      et d’angle .
Calculer la vitesse de S au point C. 
III- Le solide S quitte la piste en C. On suppose que . Il est accéléré par un champ
électrique uniforme
entre C et O et acquiert une vitesse  au point O il pénètre
dans une région règne un champ magnétique uniforme
orthogonal au plan de la figure. Le poids
du solide est négligeable devant les forces électriques et magnétiques.
1) Quel est le sens du champ
sachant que le solide S sort de cette zone au point O’. 
2) Montrer que le mouvement du solide est circulaire et uniforme dans cette région. 
IV- Le solide sort du champ
avec une vitesse horizontale et enclenche un mouvement de chute
libre.
1) Justifier que  . 
2) Qu’est-ce qu’un mouvement de chute libre ? 
3) Etablir l’équation de la trajectoire de S. 
Exercice 2 :
On place en série une bobine d’inductance L et de résistance  , un conducteur ohmique de
résistance  , et un condensateur de capacité  .
On branche aux bornes de l’ensemble un générateur G de tension sinusoïdale, de fréquence réglable et
de valeur efficace  .
1) Faire le schéma du montage permettant de visualiser simultanément sur l’écran d’un oscilloscope
bicourbe, les variations de la tension aux bornes du générateur sur la voie 2 et de l’intensité du
courant qui traverse le circuit sur la voie 1.

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2) On fait varier la fréquence N de la tension délivrée par le générateur et on constate que les deux
sinusoïdales de l’oscillogramme sont en phase quand la fréquence N est égale à 148Hz. Calculer
a- L’inductance L de la bobine
b- L’intensité efficace du courant dans le circuit.
3) On fixe la fréquence du générateur à   et on maintient aux bornes de l’ensemble la
tension   ; la bobine a pour inductance  .
a- Calculer l’impédance Z du circuit
b- Représenter le diagramme de Fresnel du circuit
c- Calculer la différence de phase entre la tension et l’intensité.
Exercice 3
Il existe quatre (04) nucléides fissiles qui sont ; 

  

  

  

 . Parmi ces nucléides, seul
l’uranium 235

 est naturel. L’uranium naturel est constitué de nucléides isotopes :

 (0,71%)
et

 (99,29%). Ce dernier est un nucléide fertile.
1) Définir : nucléide fissile, nucléide fertile, isotopes.
  
2) L’uranium

 , après une suite de désintégrations engendre le plomb 206

 suivant
l’équation générale : 

  

    .
Déterminer le nombre de désintégrations


3) Voici l’équation de fission du 

 : 

  
 


  
a) Déterminer A et Z et en déduire le symbole et le nom de X.   
b) Calculer l’énergie libérée par la fission d’un noyau de plutonium 239.

On donne :    
Les masses en unité de masse atomique (u)
Elément
Molybdène
Technétium
Tellure
Nucléide















Masse
100,9073
100,9103
100,9073
101,9092
134,9167
Elément
Uranium
Neptunium
Plutonium
Nucléide










Masse
235,0439
238,0508
239,0533
239,0530
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