= DS 4 – Spectrophotométrie, Effet Doppler et Chimie Organique

NOM Prénom :
Classe : TS
Durée : 1 h
Appréciation :
/20
DS 4 – Spectrophotométrie, Effet Doppler et Chimie Organique
Date :
Exercice 1 : Excès de vitesse ?
8 pts
Le radar, acronyme de RAdio Detection And Ranging (« détection et estimation de la distance par onde radio »), utilise l’effet
Doppler pour mesurer la vitesse d’un véhicule. Une antenne émet une onde électromagnétique puis capte l’ondé réfléchie
par le véhicule en mouvement. La comparaison d’une caractéristique de ces deux ondes permet de déduire la vitesse du
véhicule. Les radars actuels émettent des ondes de fréquence 24,125 GHz.
La vitesse maximale règlementaire sur autoroute est de 130 km.h-1.
∙| |
La vitesse v du véhicule (en m.s-1) peut être obtenue par la formule :
=
∙
( )
-1
c est la célérité de l’onde en m.s
fR est la fréquence de l’onde reçue en Hz
Δf = fR - fE avec fE la fréquence de l’onde émise en Hz
Le facteur 2 sous la fraction tient compte de la réflexion de l’onde sur le véhicule.
Le terme « cos(θ) » dépend de l’orientation du radar par rapport au véhicule (angle θ)
1.1.
1.2.
1.3.
Qu’appelle-t-on l’effet Doppler ? Illustrer cet effet par un exemple. ❶
Quelle grandeur compare-t-on pour déterminer la vitesse du véhicule ? ❶
Quel sera le signe de Δf si le véhicule s’approche du radar ? Et s’il s’éloigne ? ❶
Lors d’un contrôle routier sur autoroute, un radar automatique mesure une différence de fréquence par rapport à l’émission
de + 5 690 Hz. L’angle θ entre le véhicule et le radar est de 25°.
1.4.
1.5.
1.6.
Quelle est la fréquence de l’onde reçue fR par le récepteur ? ❶
Déterminer la vitesse du véhicule en m.s-1. ❷
Est-il en excès de vitesse ? ❶
Exercice 2 : Encore du bleu patenté
8 pts
On souhaite doser par spectrophotométrie le colorant alimentaire « bleu patenté » présent dans un sirop de menthe.
On prépare des solutions étalons Si de bleu patenté et pour chacune d’elles, on mesure l’absorbance Ai à la longueur d’onde
λmax = 630 nm. Les résultats sont regroupés dans le tableau ci-dessous.
Solution Si
S1
S2
S3
S4
S5
Concentration ci (en mol.L-1)
2,0 x 10-6
4,0 x 10-6
6,0 x 10-6
8,0 x 10-6
10 x 10-6
Absorbance Ai
0,25
0,41
0,61
0,82
1,05
On mesure ensuite l’absorbance d’un échantillon de sirop dilué 10 fois. La concentration du sirop est noté C sirop.
La concentration de la solution diluée de sirop est notée C dosé et son absorbance mesurée est Adosé = 0,55.
2.1.
Rédiger le protocole de la dilution du sirop en précisant le nom de la verrerie utilisée et son volume. ❷
2.2.
Quel type de dosage va-t-on réaliser pour déterminer la concentration du sirop de menthe ? ❶
2.3.
Quelle loi vérifie les valeurs données dans le tableau ? Donner son nom et la formule correspondante.
Vous préciserez les unités de chaque grandeur. ❶
2.4.
En expliquant votre démarche, déterminer la concentration en bleu patenté du sirop de menthe.
Explications ❶ + Graphique ❷ + Calculs ❶
Exercice 3 : Nomenclature
Répondre aux questions en complétant le tableau suivant :
3.1
De quel type de représentation
s’agit-il ?
3.2
Entourer puis nommer le
groupe caractéristique présent
dans la molécule.
3.3
A quelle famille (classe
fonctionnelle) appartient cette
molécule ?
3.4
Nommer la molécule.
bonus
Donner la formule brute de la
molécule.
4+1 pts
½ par réponse