0910-1S-it2-correction

1S4 - Correction de l’interrogation de cours n°2 (5 novembre 2009)
Exercice 1
1 . Mouvement de S1 : S1 est en rotation car tous les points appartenant à ce solide ont pour
trajectoires des arcs de cercle concentriques en O. Seuls les points appartenant à l’axe de rotation
demeurent immobiles au cours du mouvement de S1, dans le référentiel terrestre.
2 . Mouvement de S2 : S2 est en translation curviligne.
Si on considère le segment BC appartenant à S2, sa direction (horizontale) reste invariante au cours
du mouvement.
Les trajectoires décrites par B et C sont des arcs de cercles dont le rayon a pour longueur OE. Ces
arcs de cercles sont superposables mais ils n’ont pas le même centre.
3 . Trajectoire de A : arc de cercle de rayon OA = 8,0 m centré en O.
Trajectoire de E : arc de cercle de rayon OE = 2,0 m centré en O.
Trajectoire de B : arc de cercle de rayon OE = 2,0 m centré en O’ (O’ est le translaté de O par la
translation de vecteur EB)
Trajectoire de C : arc de cercle de rayon OE = 2,0 m centré en O’’ (O’’ est le translaté de O par la
translation de vecteur EC)
trajectoire de A
A
O
E
B
C
trajectoire de E
2 . Lorsque le bras S1 est vertical, la vitesse du point E atteint une valeur de 7,0 m.s -1. A cet instant :
a) Le point E appartient au solide S1 en rotation autour de l’axe O.
Soit  la vitesse de rotation de S1 :
On a : VE = OE.
d’où :  = VE / OE = 7,0 / 2,0 = 3,5 rad.s-1
b) Calculer les valeurs des vitesses des points A, B et C.
VA = OA. = 8,0.3,5 = 28 m.s-1
VB = O’B. = OE. = 2,0.3,5 = 7,0 m.s-1
c) Les vecteurs vitesse sont tangents aux trajectoires et orientés dans le sens du mouvement.
On utilise pour la représentation graphique l’échelle : 1 cm = 7,0 m.s-1.
VA
trajectoire de E
O
échelle
trajectoire de B
1 m/s
trajectoire de C
E
VB
B
C
VC
Exercice 2
1 . On commence par calculer la masse molaire du chlorure de cobalt hexahydraté.
M (CoCl2, 6 H2O) = M(Co) + 2.M(Cl) + 12.M(H) + 6.M(O) = 58,9 + 71,0 + 12,0 + 96,0 = 237,9 g.mol -1
C1 = m / M(CoCl2, 6 H2O).Vfiole = 0,71 / 237,9.200,0.10-3 = 1,5.10-2 mol.L-1
2 . Equation de dissolution du chlorure de cobalt :CoCl2, 6 H2O (s)  Co2+(aq) + 2 Cl-(aq) + 6 H2O(l)
Lorsqu’une mole de chlorure de cobalt II hexahydraté se dissout dans le solvant eau, au même
moment, 1 mole d’ions cobalt II et 2 moles d’ions chlorure sont solvatées.
Conclusion : Co2+(aq) = Cl-(aq) / 2 = C1
Co2+(aq) = 1,5.10-2 mol.L-1
Cl-(aq) = 2.C1 = 3,0 .10-2 mol.L-1
3 . L’équation de précipitation est : Ag+(aq) + Cl-(aq)  AgCl(s)
Etat initial :
ni(Ag+) = C2.V2 = 4,0.10-4 mol
ni(Cl-) = 2.C1.V1 = 2.1,5.10-2.20,0.10-3 = 6,0.10-4 mol
Tableau d’avancement :
Equation
E.I. (x = 0)
E.int (x)
E.F. (xmax)
Ag+(aq)
C2.V2
C2.V2 - x
C2.V2 - xmax
+
Cl-(aq)
2.C1.V1
2.C1.V1 - x
2.C1.V1 - xmax
On sait que à l’état final, on obtient m f(AgCl) = m’
Par conséquent, xmax = m’ / M(AgCl)
et
C2.V2 - xmax = 0
D’où : C2.V2 - m’ / M(AgCl) = 0

AgCl(s)
0
x
xmax
(ions argent en défaut)
soit : V2 = m’ / M(AgCl).C2 = 5,7.10-2 / 143,4.0,020 = 2,0.10-2 L