SPCT 1ère - Complexe Scolaire "Etoile de Sagesse"

advertisement
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 ⃗ 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.
Téléchargement