1S DEVOIR SURVEILLE N°10 Durée 1H NOM

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1S DEVOIR SURVEILLE N°10 Durée 1H NOM………………………………………..………………….
Répondre sur la photocopie. Les formules et lois utilisées seront indiquées. Le professeur ne répondra pas à vos questions durant le DS.
CHIMIE
I) Synthèse d’un arôme (sur 10 pts)
L'arôme de la menthe est en grande partie due à la menthone. La
menthone peut être synthétisée à partir du menthol, par action
d'un oxydant comme les ions permanganate. Cette
transformation fait intervenir les couples oxydant / réducteur :
C9H18CO (aq) / C9Hl8CHOH (aq) et MnO4- (aq) /Mn2+ (aq).
1)
a) Quel groupe caractéristique possède le menthol ?
Le menthol possède le groupe caractéristique appelé
groupe ………………………………..
b) À quelle famille appartient-il ? Préciser éventuellement la
classe (sans justifier).
Le menthol appartient à la famille des ………………………………………
Sa classe est :………………………………………………………………….
2) Mêmes questions pour la menthone.
La menthone possède le groupe caractéristique appelé groupe ………………………………..
La menthone appartient à la famille des ………………………………………
3)
a) Comment s'appelle la transformation du menthol en menthone ?
La transformation du menthol en menthone est appelée………………………… ………………………..
b) Quels sont les réactifs nécessaires ?
Les réactifs nécessaires sont :…………………………… et …………………………(en présence d’H+).
c) Ecrire les demi-équations électroniques (dans le sens où elles ont lieu) sachant qu’on travaille en
milieu acide.
(………………………………………………………=……………………….………………………………)x….
( …......MnO4 - .....…..H + + ….......e- =…........…Mn 2+ + …...…H2O )x….
d) Écrire ensuite l'équation de la réaction.
……………………………………………………→…………………………………………………
e) Décrire les 2 tests à effectuer pour montrer à quelle famille de composés appartient la menthone.
Préciser les observations faites lors de chaque test.
Tests à réaliser
Observations et conclusions

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4) La synthèse est réalisée avec 2,00 g de menthol. NOM………………………………………..………………….
a) A l’aide d’un tableau d’avancement (tableau en mol), déterminer le volume V de solution de
permanganate de potassium à c=0,320 mol.L-1 nécessaire pour réaliser cette synthèse.
Quantités de matière initiale de menthol : n(C9H18CHOH)
n(C9H18CHOH) =
Equation de la réaction : + MnO4 - + H+ → + +
Etat du
système
Avance
ment x
n(……………)
n(MnO4-)
n(……)
n(……………)
n(………)
n(………)
Initial
0
n(MnO4-)i
Intermédi
aire
x
Final
xmax
Détermination de l‘avancement maximal : xmax
Quantités de matière initiale nécessaire d’ions permanganate : n(MnO4-)i
Volume de solution de permanganate de potassium nécessaire : V
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PHYSIQUE
II): Pont de résistances (sur 6 pts)
Un générateur, de force électromotrice E = 12 V et de résistance interne négligeable (ainsi UPN=E), est utilisé
pour alimenter le « pont de résistances » représenté sur le
schéma ci-contre.
Données : R1 = 20 R2 = 5,0
R3 = 15 R4= 60 .
1) Sur le schéma, indiquer en rouge les sens des
courants : I débité par le générateur, I1 dans la branche
ADC et I2 dans la branche ABC.
2) Calculer la résistance équivalente Req à l’ensemble des résistances ainsi montées.
3) En déduire l'intensité I du courant débité par le générateur.
4) Donner la valeur de la tension UAC. UAC=
5) Déterminer les intensités Il et I2 des courants qui circulent respectivement dans les branches ADC et
ABC.
Détermination de I1 : Détermination de I2 :
6) En déduire la tension aux bornes de chacun des 4 conducteurs ohmiques.
Aux bornes de R1 : UAD =
Aux bornes de R2 : UAB =
Aux bornes de R3 : UBC =
Aux bornes de R4 : UDC =

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7) Calculer les puissances électriques consommées par chacun des 4 conducteurs ohmiques.
P1=
P2=
P3=
P4=
8) Déterminer la puissance électrique fournie par la générateur.
PG=
9) Vérifier ensuite la conservation de la puissance électrique pour ce circuit.
III): Utilisation d’un électrolyseur (sur 4 pts)
Voici la caractéristique d’un électrolyseur contenant une solution de chlorure de sodium. Pour une tension
UAB inférieure à 2,6V, l’intensité du courant en nulle. Pour une tension UAB supérieure à 2,6V, on observe un
dégagement gazeux sur les électrodes.
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
020 40 60 80 100 120
1) Sur un certain domaine de fonctionnement, la caractéristique est une droite.
a) Donner l’expression de la caractéristique UAB en fonction de I pour un électrolyseur de force contre
électromotrice E’ et de résistance interne r’.
UAB =
b) Déterminer graphiquement la valeur de la force contre électromotrice E’ de l’électrolyseur.
E’=
c) Déterminer la résistance interne r’de l’électrolyseur (méthode graphique ou calcul).
2) Pour une tension appliquée UAB de 3,5V :
a) Déterminer la puissance électrique Pe consommée par l’électrolyseur.
Pe =
b) Déterminer la valeur du rendement η de cet électrolyseur.
η =
I(mA)
U(V)
2
2,75
5
2,85
10
2,95
19
3,10
30
3,20
40
3,27
50
3,35
60
3,42
70
3,50
80
3,56
90
3,63
100
3,70
I(mA)
U(V)