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DEVOIR DE CONTROLE N°2
CLASSE:3
ème
Sc-exp
DUREE: 2H
Ecole
SADIKI
Tunis
Matière : SCIENCES PHYSIQUES
M
R
: Bel ARBI. A
0
4
/
0
4
/
201
5
 On exige une expression littérale avant chaque application numérique et la justification de chaque réponse
.
 Numéroter les questions
Chimie (9 points)
On donne: M
C
=12 g.mol
-1
; M
H
=1 g.mol
-1
; M
O
=16 g.mol
-1
et M
N
=14 g.mol
-1
.
Exercice N°1 : (4,5 points)
Dans une fiole jaugée de 1000mL contenant initialement une quantité d'eau, on dissout une masse
m=4,5 g d'une amine aliphatique (A) puis on complète avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge pour
ainsi obtenir une solution (S) de concentration molaire C
b
et de pH= 11,8.
On dose un volume V
1
= 40 mL de cette solution par l'acide chlorhydrique de concentration C
a
=0,2 mol.L
-1
.
Le virage de l'indicateur coloré se produit quand on a versé un volume V
a
= 20 mL d'acide.
1°/
a- Montrer que la concentration molaire de la solution d’amine est C
b
=0,1.mol.L
-1
b- En déduire la masse molaire de l'amine (A) et sa formule brute.
2°/ Ecrire les formules semi développées possibles de A et préciser le nom et la classe de chaque amine
envisagée.
3°/ Pour déterminer le nom de l'amine (A), on fait réagir un échantillon de cette amine avec l'acide nitreux.
L'un des produits qui se forme à la suite de la réaction est un alcool. Identifier le composé (A).
4°/
a- Montrer que (A) est une amine faible. On donne Ke= [H
3
O
+
][OH
-
]=10
-14
.
b- Ecrire l'équation de la réaction de (A) avec l'eau.
c- Donner les couples acide/base mises en jeux dans cette réaction.
5°/ On considère la solution (S) de volume V= 1L.
a- Dresser le tableau d'avancement de la réaction de (A) avec l'eau.
b- Calculer la valeur de l'avancement final x
f
et celle de l'avancement maximale x
max
de cette réaction.
et conclure.
c- Faire l'inventaire des espèces chimiques en solution.
Exercice N°2 : (4,5 points)
I-
Soient les
deux molécules (A) et (B) de formules semi développées ci-dessous.
1°/ Donner le nom de la fonction chimique
présente dans les deux molécules puis les
nommer.
2°/ Déterminer la formule brute de chacune
des deux molécules. Quelle relation lie ces
deux molécules ?
II- Synthèse de (A).
1°/ Donner les formules semi développées et les noms de l’alcool et de l’acide utilisés pour préparer (A).
2°/ Ecrire l’équation bilan de synthèse de (A).. Donner ses caractéristiques.
3°/ On fait réagir 0,6.mol de l’acide et 0,3mol de l’alcool,on obtient à l'état finale 20,75cm
3
de (A).
a- Montrer que la quantité de matière finale de (A) obtenue est n(A)
f
= 0,244.mol.
On donne la masse volumique de (A). : ρ = 0,87g.cm
-3
.
b- Déterminer la composition finale du mélange réactionnel.
c- Comment est qualifié cet état final du système chimique obtenu.
III- Synthèse de (B)
La molécule (B) peut être synthétisée en utilisant un anhydride d’acide et un alcool.
1°/ Donner les formules semi développées et les noms de l’anhydride et de l’alcool.
2°/ Ecrire l’équation bilan de la réaction de synthèse de (B). Donner ses caractéristiques.
C
O
O
CH
3
CH
3
(A
)
C
O
O
CH
2
H
CH
3
(
B
)

Physique (11 points)
Exercice N°1 : (5,5 points) -Le lanceur de poids-
On donne: ║
g
r
║= 10 m.s
-2
Un athlète a lancé le poids à une distance d = 21,00 m. A l’instant t = 0, correspondant à l’instant
du lancer, le poids se trouve à une hauteur h=2 m au-dessus du sol et part avec une vitesse
initiale
0
v
r
faisant un angle α= 40° avec l’axe horizontal. Le poids est assimilé à un objet ponctuel
1°/ Établir les équations horaires et l’équation cartésienne de la trajectoire en fonction de h,g
r
, α
et
0
v
r
.
2°/ Déterminer la valeur de la vitesse initiale en fonction de h, α, g
r
et d. La calculer
numériquement.
3°/ Combien de temps le poids reste-t-il dans les airs ?
4°/ Déterminer la hauteur maximale atteinte par le poids au cours de sa trajectoire.
Exercice N°2 : (5,5 points)
1°/
Un faisceau d’électrons est émis par une cathode C avec une vitesse pratiquement nulle. Ce
faisceau d’électron est accéléré par une tension appliquée entre la plaque P et la cathode C
(voir annexe)
a- Déterminer le signe de U
1
= V
P
-V
C
et le sens du champ électrique existant entre la plaque P et la
cathode C.
b- Quelle est la nature du mouvement d’un électron entre C et P ?
c- Calculer la tension U
1
pour que les électrons arrivent sur la plaque P avec la vitesse
1
v
r
de
valeur
1
v
r
= 25.10
6
.m.s
-1
.
2°/
La plaque P est percée d’un trou laissant passer les électrons. Ces électrons en faisceau
homocinétique, pénètrent à la vitesse
1
v
r
suivant l’axe horizontal Ox dans un déflecteur
électrostatique constitué de deux armatures A et B d’un condensateur plan. Soient d la distance
entre les deux armatures, l leur longueur, D la distance du centre I du condensateur à l’écran
fluorescent, U=V
A
-V
B
> 0 la tension entre les armatures et
E
r
le champ électrique qui règne entre
les armatures.
On donne U=100V ; D=0,4m ; l =0,1m ; d=2,5cm.
a- Déterminer l’équation de la trajectoire d’un électron entre les armatures.
En déduire la nature du mouvement.
b- Déterminer les coordonnées du point S par lequel le faisceau d’électrons sort du condensateur.
c- Déterminer la déviation angulaire β en fonction de
1
v
r
, e, m, E et l. Puis calculer sa valeur.
d- Déterminer la valeur de la vitesse de sortie d’un électron:
S
v
r
e- Montrer que la déflection électrique H sur l’écran n’est fonction ni de la masse ni de la charge
de l’électron.
f- Quelle est la vitesse d’un électron à son arrivée sur l’écran fluorescent ?