1407_Devoir 02sec - Lycée Jacques Feyder

Nom :
Classe :
le 14/11/07
Devoir n°2 de physique chimie.
EXERCICE 1 : MESURER
D’UN CHEVEU. (4,5 points)
L’EPAISSEUR
Pour mesurer le diamètre D d’un cheveu, on choisit
d’utiliser la diffraction. On mesure pour cela la largeur
l de la tache centrale de diffraction obtenue en
éclairant avec un laser quatre fils de diamètres
connus montés sur des diapositives. Les résultats
sont les suivants :
D (mm)
0,03
0,04
0,05
0,07
10
7,6
6
4,3
l (cm)
Lorsque l’on remplace le fil par un cheveu, la tache
centrale a une largeur de 5,5 cm.
1. Faire un schéma annoté du montage
permettant d’observer des taches de diffraction.
2. Sur le quadrillage situé au dos, construire la
courbe d’étalonnage représentant l en fonction
de D. On choisira l’échelle : 1 carreau pour 0,01
mm (pour D) et 1 carreau pour 1 cm (pour l).
3. Déterminer le diamètre du cheveu en mm puis
le convertir en µm. Ne pas oublier de faire
figurer les traits de construction sur le
graphique.
EXERCICE 2 : CHANGEMENT D’ECHELLE.
(4,5 points)
On réalise un modèle du système solaire. Le soleil
est représenté par un ballon de football de 15 cm de
rayon placé au milieu de la cour du lycée. Vous
exprimerez les résultats des calculs avec un nombre
de chiffres significatifs en accord avec les données.
a. A quelle distance du Soleil faudra-t-il placer
Mercure, la planète la plus proche du système
solaire ? Exprimer le résultat en mètres.
b. Quel sera le rayon de tout le système solaire ?
Exprimer le résultat en kilomètres.
c. Comparer les rayons du Soleil et de Jupiter en calculant le rapport
Jupiter.
RS
entre le rayon du Soleil et le rayon de
RJ
5
6
Données : Rayon du Soleil : RS = 7,5x10 km ; Distance Mercure – Soleil : 57,9x10 km ; Rayon du système solaire : 1x10
3
Rayon de Jupiter : RJ = 71,5x10 km.
13
m;
EXERCICE 3 : EXTRACTION DU BENZALDEHYDE. (7 points)
Le benzaldéhyde est une espèce chimique très odorante contenue dans les amandes amères. Il est souvent utilisé pour parfumer
des pâtisseries (à la frangipane) et des boissons, notamment le sirop d’orgeat.
a.
b.
1. Choix du solvant.
On dispose de deux solvants : de l’éther
diéthylique du dichlorométhane. A l’aide
du tableau suivant, indiquer le solvant
approprié pour réaliser l’extraction du
benzaldéhyde contenu dans le sirop
d’orgeat. Justifier la réponse.
Quelles sont les précautions à prendre
lors de l’utilisation de ce solvant ?
2.
Eau
Densité à 20°C
1,00
Solubilité du benzaldéhyde
Faible
dans le solvant
Miscibilité avec l’eau
Pictogramme de danger
Ether diéthylique
0,71
Dichlorométhane
1,33
Très bonne
Faible
Nulle
Nulle
F+
Xn
Xn
Extraction.
a. On prélève 10 mL de sirop d’orgeat : quel élément de verrerie faut-il choisir pour mesurer ce volume ?
b. On transvase dans une ampoule à décanter et on ajoute 5 mL du solvant choisi précédemment ; on agite et on laisse
décanter. Faire un schéma légendé de l’ampoule après décantation. Justifier la position des phases.
c. Dans quelle phase se trouve le benzaldéhyde après
décantation ? Justifier.
d. Comment faut-il procéder pour récupérer la phase
contenant le benzaldéhyde ?
EXERCICE 4 : OBTENTION DE L’ESSENCE D’ESTRAGON. (4
points)
6
Le montage ci-contre permet de chauffer de l’eau dans laquelle on a
introduit des feuilles d’estragon finement hachées. Ce dispositif permet
de recueillir de l’huile essentielle d’estragon.
a.
b.
c.
Nommer la technique d’extraction dont il s’agit ici.
Nommer les parties numérotées de 1 à 5. Préciser l’utilité des
tubulures 6 et 7.
Quelle est le rôle de l’eau introduite avec les feuilles d’estragon ?
7
5