SPCT 1ère - Complexe Scolaire "Etoile de Sagesse"
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Complexe Scolaire "ETOILE DE SAGESSE" BP : 85 Godomey Tél : 21 03 35 78 / 96 11 58 15 Année Scolaire 2014-2015 Classe : 1ère D Durée : 04Heures COMPOSITION DU TROISIEME TRIMESTRE Epreuve: S P C T ICHIMIE ET TECHNOLOGIE Contexte Au cours d’une discussion entre trois élèves d’une classe de première scientifique, il été question de l’identification d’un composé organique et de la préparation d’un ester. *Jacob, demande : « lorsqu’on connait la formule brute d’un composé organique oxygéné, comment reconnaitre parmi les différents isomères possibles, celui qui correspond au composé à identifier ? »Solange répond : « il suffit de procéder à des tests d’identification. »Abidou n’étant pas très satisfait de la réponse de Solange, ajoute « il faut aussi certaines informations » *Solange désire préparer une masse m d’un ester mais après des mois elle est déçu de constater qu’elle n’a pu obtenir la masse désirée bien qu’elle ait fait un mélange équimolaire .Abidou lui dit : « si avait fait un mélange qui n’est équimolaire tu aurais obtenu ta masse » mais Jacob n’est pas de cet avis.il affirme qu’elle aurait due effectuer des calcul préalable afin de connaitre les masses nécessaires à mélanger .N’étant pas tous du même avis, ils décident de passer aux vérifications. SUPPORT *information sur le composé B B est un composé organique oxygéné de formule brute générale CxHyO ont la densité de vapeur est d=2,97.la combustion complète de 3,44gdu composé B donne 5L de dioxyde de carbone. *Test d’identification réalisé sur le composé B Si on verse quelques gouttes de substance de B dans un tube à essai contenant la 2,4-DNPH, on obtient un précipité jaune. Le composé B peut être oxydé par le dichromate de potassium en milieu acide La position α est la position 2 après le carbone fonctionnel. *information sur l’ester E à préparer par Solange - L’ester préparer est l’éthanoate d’éthyle et la masse voulue est m=20 g - Le mélange initial de Solange comporte à 0,15 mol d’acide et 0,15 mol d’alcool et la limite de la réaction est 67%. *informations sur la proposition d’Abidou Il propose un mélange de 0,15 mol d’acide et 0,45 mol d’alcool et la limite de cette réaction est 90%. Tache : Elabore des explications en vue de prendre part aux discussions en répondant aux consignes suivantes. CONSIGNES 1 1-1 Propose une explication pour justifier que la formule brute de B est C5H10O. 1-2 Propose une explication pour déterminer et nommer tous les isomères possibles du composé B. 1-3 Donne en justifiant ta réponse la formule semi développée du composé B sachant qu’il est ramifié et possède un groupe méthyle en position α et donne le nom du produit qu’on obtient en faisant réagir B avec le dichromate de potassium. 2 2-1 Donne les noms et formules semi développées de l’alcool et de l’acide à mélanger pour préparer l’ester E puis écrit l’équation de cette réaction en précisant son nom . 2-2 détermine la masse m1 d’ester trouver par Solange et dis ce qu’elle aurait pu faire pour que sa réaction ne dure pas des mois. 2-3 Calcule la masse d’ester m2 d’ester qu’aurait retrouvé Abidou. 3 3-1 détermine la masse d’alcool et d’ester qu’il aurait pu mélanger pour obtenir la masse m d’ester si le mélange est équimolaire et la limite est de 67%. 3-2 prend alors position sur la discussion des deux camarades Abidou et Jacob en ce qui concerne la préparation de cet ester. 3-3 propose un moyen simple à Solange pour augmenter la masse d’ester qu’elle a retrouvé. II PHYSIQUE ET TECHNOLOGIE Contexte Afin de préparer le deuxième devoir du 2nd semestre un groupe d’élèves de la 1ère D se trouvent pour consolider les savoirs construits. C’est ainsi que : Boris déclare : "j’ai de difficultés concernant l’action du champ électrostatique sur les particules chargées". JEAN lui a du mal à retrouver l’intensité du champ résultants crée au centre o d’une plaque carrée par différentes charges placées à ses sommets A B C et D des charges. D’un ton très rassurant Dorcas leur promet de les aider en proposant des évaluations. SUPPORT Support relatif a la résultante du champ crée en O LA charge q=1µ placé au point A créé en O un champ électrostatique E o=2.103V/m Pour une distance déterminée, le champ 𝐸⃗ est proportionnel à la charge q qui le créé : E=k.q Les charges placée en A B C et D sont respectivement 1µ , 2µ , 3µ ,4µ Support relatif au champ électrostatique : P1 O1 P2 O2 Schema 1 A O S O’ B Les ions magnésium 24Mg2+ et 26Mg2+ sont produits dans la chambre d’ionisation et déposé sans vitesse initiale en O1. Il règne entre les plaques P1 et P2 une tension U1 = UP1P2 = 1000 V 10 Masse d’un nucléon mo = 6 10-27 Kg ; e = 1,6.10-19 C Distance entre les plaques A et B est d = 3 cm. Il règne entre les plaques A et B une tension Uo = 1200 V Les ions 24Mg2+ sortent par S tel que OS = d’= 1 cm. Prendre le point O comme origine des potentiels. Tache : Prendre la place de Dorcas pour expliquer l’action du champ électrostatique sur les particules chargées. Consignes 1 1-1-représente sur une figure tous les champs crées en O. 1-2-Calcule l’intensité du champ résultant en O. 1-3-donne les caractéristiques du champ résultant en O. 2 ⃗ 1 et la tension U1 qui 2-1- Reproduire le schéma 1 et représenter le sens du champ électrique E ⃗ 0 qui existent entre A et B. règne entre P1 et P2, puis E 2-2- Exprime en fonction de la charge élémentaire e la charge q de chacune des particules et Comparer les énergies cinétiques des deux ions en O2. 2-3- Calcule les vitesses respectives V1 et V2 des ions 24Mg2+ et 26Mg2+ en O2. 3 3-1-Compare l’intensité de la force électrostatique Fe s’exerçant sur une particule et celle du poids P de la particule puis justifier le sens de déviation des particules entre les plaques A et B. 3-2- Calculer le potentiel électrostatique Vs du point S par rapport à 0, et les énergies potentielles électrostatiques des ions 24Mg2+ en O et en S, puis en déduire l’énergie cinétique et la vitesse V 1s des ions 24Mg2+ à la sortie de la chambre de déviation en S. 3-3-Détermine alors le travail accompli par la force électrostatique Fe de chaque particule du point O a la sortie S.
