2007-2008 Sadiki

CHIMIE(7pts)
EXERCICE 1 (3 ,5pts)
DEVOIR DE SYNTHESE N1
La plus part des minerais de fer contiennent de l’oxyde de fer III Fe2O3 mélange à
de la terre qui constitué la gangue
Le réducteur utilisé est le monoxyde de carbone CO .
La réaction qui se produit peut être traduite par l’équation bilan
3 C0 + Fe2O3
2Fe +3 CO2
1) En écrivant les équations de demie -réaction et en utilisant les nombres
d’oxydation retrouver l’équation bilant et déduire les couples mis-enjeu
2) Le pourcentage de l’oxyde de fer III dans la gangue est égale à 18 % .On veut
préparer une tonne (1000Kg) de fer
a/ Déterminer la masse d’oxyde de fer III ayant réagi .
b/ Calculer la masse de la gangue utilisée.
C/ Calculer le volume de dioxyde de carbone dégagé. Quel est l’effet de ce gaz sur
l’environnement.
On donne : M(Fe)= 56gmol –1 ; M(0) = 16gmol-1 ;VM = 24L mol –1
EXERCICE 2 (3 ,5pts)
1) Donner la définition d un acide et celle d une base selon la théorie de Bronsted
2) Compléter les équations chimiques suivantes et écrire les couples acide/ base mis
en jeu
……… + H2O
NH2SO3 - + H3O+
H2SO3 +………
HSO3- + HPO42CH3COOH +...........
CH3COO- + H2O
…………. + CH3NH3+
HSO4 - + CH3NH2
3) L’ammoniac est un ampholyte
a/ Donner les couples acide/base qui montre que L’ammoniac est un ampholyte
b/ Ecrire l équation de la réaction acide – base mettant en jeu ces deux couples
PHYSIQUE (13pts)
EXERCICE 1(7pts)
Un fil conducteur (OA) en cuivre rigide et homogène de masse m ,de longueur L,est
suspendu par son extrémité supérieure O à un axe fixe () , autour du quel il peut
tourner librement ;sa partie inférieure plonge dans une cuve contenant du mercure
lui permettant de faire partir d un circuit électrique comportant un rhéostat, un
générateur de tension ,un interrupteur et un ampermétre .L’ensemble baigne dans
un champ magnétique uniforme B rentrant et orthogonal au plant de la figure
Lorsque l interrupteur K est ouvert le fil conducteur est verticale
1) En fermant l interrupteur K l’ampermetre indique la valeur I =2A et le fil
prend la position indiquée par la figure 1
a/ Représenter les forces qui s’exercent sur le fil (OA)
b/ Reproduire le schéma et indiquer les pôles du générateur
2) En appliquant la condition d’équilibre au fil (OA) montrer que
Sin() =I L IIBII/mIIgII
3) Un ressort de masse négligeable ,de longueur avide l0 ,
de raideur K est tendu horizontalement ,lune de ses extrémités est fixe, l’autre
extrémité est attaché au milieu G du fil conducteur (OA) comme l’indique la
figure2 . A laide du rhéostat on fait varier l’intensité du courant électrique et
on remarque que lorsque lampermetre indique la valeur I=4,15A le fil s’écarte
dun angle  =30 de sa position initiale et le ressort sallonge de L en restant
horizontale
a/ Reproduire le schéma en indiquant les forces exercées sur le fil (OA)
b/ Etablir la condition d’équilibre du fil
c/ Déterminer la déformation L du ressort . on donne : K =25N m-1
EXERCICE 2(6pts)
On assimile la terre à une sphère de centre O et de rayon RT et de masse MT.
1) a/ Donner l expression vectorielle littérale du champ de gravitation g(A) au
point A situé à l’altitude h par rapport à la surface de la terre en fonction de
h ,RT, MT, G (constante universelle) et u (vecteur unitaire)
b/ Représenter g(A) sur le schéma
2) En admettant qu on peut confondre le champ de gravitation g(A)de la terre
et le champ de pesanteur g terrestre ,exprimer g0 vecteur champ de
pesanteur à la surface de la terre en fonction de G,RT, MT et u
Représenter g0
3) En déduire l’expression de la masse de la terre en fonction de G, RT et IIg0II
4) Au point A on place un solide ponctuel de masse m
a/ Représenter son vecteur poids P en ce point
b/ A la surface du sol le poids du solide devient IIP0II tel que
IIPII =0,81 IIP0II . Etablir l’expression de l’altitude h on fonction de RT
puit calculer sa valeur
on donne :G=6,6710-11 SI ; RT=6,38 106m ; IIg0II =9,8NKg-1