Devoir proposé par MR BenDhiaf Chokri

Devoir proposé par MR BenDhiaf Chokri
Devoir de synthèse n°1 3M, 3Sc
2008- 2009
CHIMIE :
EXERCICE 1 :
Dans un verre, on place un mélange d’hydroxyde de sodium solide (NaOH) et
de chlorure d’ammonium solide (NH 4 Cl). On chauffe le mélange, il se dégage
un gaz à odeur caractéristique.
1-a/ Quelle est la nature du gaz dégagée ? Ecrire l’équation de cette réaction.
b/Montrer qu’il s’agit d’une réaction acide –base . Préciser les couples mis en
jeu .
2/ Pour caractériser ce gaz, on approche un bâton de verre trempé dans une solution
concentrée d’acide chlorhydrique .On obtient des fumées blanches de chlorure
d’ammonium.
- Ecrire l’équation de cette réaction .S’agit-il d’une réaction acido –basique ? si oui
donner les couples acide-base .
3-a- Définir un ampholyte.
b- L’ammoniac NH 3 est un ampholyte.Donner les couples acide –base dans lequel il
intervient.
c- Ecrire l’équation formelle de chacun de ces couples.
EXERCICE 2 :
1/ On constitue une solution aqueuse (S) de permanganate de potassium (KMnO 4 ) en
dissolvant dans une fiole jaugée de 500ml , 0,79 g de ce solide ionique et en ajustant
le volume au trait de jauge avec l’eau distillée .
Quelle est la concentration (c) de cette solution ? Quelle est la concentration des ions
permanganate : [MnO 4 -] dans cette solution ? On donne M KMnO4 =158g.mol-1.
2- On fait réagir 18,4 ml de cette solution S avec un volume V’ d’une autre solution
aqueuse S’ de dioxyde de soufre SO 2 de concentration c’ en milieu acide .
L’équation de la réaction est :
2MnO 4 - + 5 SO 2 + 6H 2 O ----------- 2Mn2+ + 5SO 4 2- + 4H 3 O+
a- Montrer en utilisant le nombre d’oxydation qu’il s’agit d’une réaction
d’oxydoréduction.
b- Préciser les couples ox/red mis en jeu. Quel est le couple le plus oxydant ?
c-Ecrire les équations formelles de ces deux couples ox/red puis retrouver l’équation
de la réaction.
3-Sachant que la concentration c’ de S’ est c’ 2,3.10-2mol.L-1, quel doit être le volume
V’ de S’ pour faire réagir tous les ions MnO 4 - ?
PHYSIQUE
EXERCICE 1 : I et II sont indépendantes
I - Une barre de cuivre PP’ , de longueur L= 80cm , est posée perpendiculairement
sur deux rails conducteurs ,horizontaux et parallèles . Les rails distants de D = 5cm
sont reliés aux bornes d’un générateur délivrant un courant d’intensité I = 10A.
La barre est placée dans un champ uniforme de largeur a = 40mm .Le vecteur B
perpendiculaire au plan des rails a pour valeur B = 20mT. ( figure 1)
1- Préciser sur le schéma, le sens du courant pour que la barre se déplace vers le
générateur.
2- Représenter la force électromagnétique F qui agit sur la barre er donner ses
caractéristiques.
3- Calculer le travail W de cette force lorsque la barre s’est déplacée de d= 3cm.
- Trouver sa puissance sachant que la durée du déplacement est 0,3s.
II- Un cadre rectangulaire comporte 100spires de fil conducteur.Il est suspendu à un
dynamomètre (figure 2 ). Il a pour largeur A’C’ = 4cm et pour hauteur AA’ =12cm.
Une portion de ce cadre est placée dans un champ magnétique B’ uniforme
perpendiculaire au plan vertical de la figure. On néglige le champ magnétique
terrestre.
Lorsqu’on fait circuler de A’ vers C’, un courant I = 0,5A, l’indication du
dynamomètre passe de 2,4N à 2,7N.
1-Expliquer pourquoi la valeur indiquée par le dynamomètre augmente ?
2- Déterminer le sens de B’ .Justifier.
3-a-représenter les forces électromagnétiques (de Laplace) qui agissent sur le cadre .
Quelle est la force électromagnétique responsable de l’allongement ?
4-Quelle est la valeur de B’ ?
5- Que se passe t-il si on inverse le sens du courant ? Quelle est l’indication du
dynamomètre ?
EXERCICE 2 :
Données : * Masse du soleil M s = 2.1030Kg ; * masse de la lune M L = 7,3.1022Kg.
*masse de la terre M T = 6.1024 Kg * distance terre-lune d T-S =3,8.105Km
* Distance Terre – Sleil d T-S = 1,5.108Km.
1- Enoncer la loi de gravitation universelle.
2-Donner l’expression vectorielle de la force exercée par le soleil sur la terre. Calculer
sa valeur.
3-Même question pour la force exercée par la lune sur la terre.
4-a- Réaliser un schéma clair indiquant les positions de la terre, de la lune et du soleil
dans le cas où la force résultante exercée par le soleil et la lune sur la terre est
maximale.
b- Quel phénomène s’explique par la variation de cette force ?
EXERCICE 3 : ( Etude d’un document )
« Un atome est donc une sorte de système solaire en miniature : des mini planètes, les
électrons, tournent autour d’un mini soleil, le noyau. La physique nucléaire, c’est
l’étude du noyau atomique et de la force énorme – L’interaction forte- qui lie ses
constituants, les nucléons . Le noyau est un objet très dense et petit.Il contient des
nucléons qui renferment chacun des quarks : Il ya deux sortes de nucléons : les
protons chargés positivement et les neutrons sont neutres. Dans ce miniscule volume,
non seulement les protons se repoussent très fortement car ils sont porteurs de charges
de même signe, mais protons et neutrons dansent un vertigieux ballet à plus de
30000Km.s-1 ! Pourtant le noyau ne s’éparpille pas en gerbes de nucléons et garde sa
cohésion. C’est qu’il y règne une force colossante qui fait s’attirer les nucléons bien
plus fortement que la force électrique ne fait se repousser les protons. cette force
nucléaire ou interaction forte qui maintient la cohésion des noyaux est la plus
puissante des quatres interactions de la nature .
Ce texte provient du site Internet : http://www.cea.fr/Fiches/atome/Breve.htm
Questions :
1- quels sont les deux types de nucléons ? les nucléons sont –il des particules
élémentaires ? sont –il immobiles ?
2- Quelle est l’interaction qui maintient la cohésion des nucléons ? Justifier du
texte .
3- Citer les autres interactions fondamentales et les classer par intensité .
B
P’