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Examen Du BAC

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE – OFFICE DU BAC

EPREUVE DE PHYSIQUE – CHIMIE Série D Session 2003 (Normale) Durée 3H / Coefficient : 3

Exercice I : DOSAGE D’UNE BASE FORTE PAR UN ACIDE FORT. (04points) L’étiquette d’un produit d’entretien du commerce porte d’indication : « solution d’hydroxyde de sodium à 20% » .Pour en faire la vérification, on effectue les expériences suivantes (la solution du flacon sera note S0). 1. On prépare, à partir de S0, 1000 ml de solution S1 de concentration C1, 100 fois plus faible que celle de S0. a/ Calculer le volume de S0 nécessaire. (0,5 pt) b/ Décrire brièvement le mode opératoire, en précisant le matériel utilise. (0,5 pt) 2. On prélève V1 = 10 ml de cette solution S1 qui sera dose à l’aide d’une solution A d’acide chlorhydrique de concentration Ca = 0,10 mol.L -1 (On utilisera un indicateur colore). a/ L’équivalence acido-basique est obtenu lorsque l’on a versé Va = 6 mL de la solution A. - Ecrire l’équation-bilan de la réaction. (0,25 pt) - En déduire la concentration de S1. (0,75 pt) b/ Donner l’allure de la courbe qui donne les variations du pH du mélange en fonction du volume d’acide verse. (0,5 pt) - Préciser les coordonnées des points d’équivalence. (ici il est inutile d’utiliser une feuille de papier millimétrée).(0,5 pt) 3. La masse volumique de S0 est  = 1200 Kg. m -3. a/ En déduire le pourcentage  en masse d’hydroxyde de sodium dans S0. (0,75 pt) b/ Comparer avec l’indication de l’étiquette. (0,25 pt) Données : Masses molaires atomiques exprimées en g.mol -1 : MH = 1 ; MO = 16 ; MNa = 23

Exercice II : AMINES (06 points)

On Considère une amine A de masse molaire MA. 1. a/ Donner la définition d’une amine. (0,25 pt) - Ecrire la formule générale d’une amine en fonction de n, n étant le nombre d’atomes de carbone dans la molécule. (0,25 pt) Visiter www.lescracks.com pour plus de sujets et de corrigés


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b/ En déduire la formule brute de A dans le cas ou MA = 59 g.mol -1 . (0,25 pt) c/ Ecrire les formules semi-développées possible de A et donner leurs classes. (0,75 pt) 2. L’isomère contenant un groupement est éthyle de l’amine A noté A1 est dissout dans de l’eau pure. a/ Ecrier l’équation-bilan de la réaction. (0,25 pt) b/ Quelle propriété des amines est mise en jeu ? (0,25 pt) 3. L’isomère symétrique de l’amine A ; note A2 réagit avec une mole de l’iodoéthane CH3 – CH2 – I. a/ Ecrire la formule semi-développée de A2 et donner son nom. (0,5 pt) b/ - Ecrire l’équation-bilan avec l’iodoéthane. (0,5 pt) - Quelle propriété des amines est mise en jeu ? (0,25 pt) 4. L’isomère primaire A3 de l’amine A réagi avec l’acide propanoїque. a/ Ecrire les formules possibles de A3. (0,5 pt) b/ Le produit obtenu après chauffage un corps B, le N- isopropylpranamide. Déduire la formule semi-développée et le nom de A3 (0,5 pt) c/ Ecrire l’équation-bilan des réactions précédentes. (1 pt) 5. L’autre isomère A’3 de A3 réagit avec le chlorure d’ethanoyle. a/ Ecrire l’équation-bilan de la réaction et nommer le produit organique obtenu. (0,5 pt) b/ Quelle propriété des amine est mise en jeu ? (0,25 pt)

Exercice III : MOUVEMENTS D’IONS (05 points)

Dans tout le problème, on néglige les effets du champ de pesanteur sur les mouvements des ions. Il existe deux isotopes de l’élément brome : 79Br et 81Br de masses respectives m1 et m2. Des ions 79Br - et 81Br -, de même charge q, pénètre en O (figure) avec la même vitesse v 0 = O, i, j ( v 0 > 0), dans une région (R) l’espace délimitée par deux plans (P0) et (P) verticaux et parallèles, distants de R. Dans (R), on peut établir soit un champ magnétique uniforme B , de B.

Soit un champ électrique uniforme E de valeur E. 1. Dans une première expérience, les ions ont, dans (R), un mouvement rectiligne uniformément accéléré. a/ Dans ce cas, quelle est la nature du champ appliqué ? Justifier la réponse. (0,5 pt) b/ Faire un schéma claire et précis sur lequel on indiquera la direction et le sens du vecteur champ ainsi que le vecteur force F . (0,5 pt) c/ Montrer que la variation de l’énergie cinétique des ions entre l’instant t0 d’entrée dans le champ et l’instant t1 où sort est la même, quel que soit l’ion. (0,5 pt)

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2. Dans une seconde expérience, les ions de m1(ou ceux de masse m2) ont, dans (R), une trajectoire circulaire du rayon R1 (ou R2) situe dans le plan ( O, i, j ) et ils sont dévies vers le haut. a/ Dans ce cas, quelle est la nature du champ appliqué ? Justifier sans aucun calcul la réponse. (0,5 pt) b/ Faire un schéma claire et précis sur lequel on indiquera la direction et le sens du vecteur champ et du vecteur force F ainsi que la trajectoire dans (R) pour un ion de masse m1. (0,5 pt) c/ Etablir l’expression littérale du rayon R1 de la trajectoire décrite par l’isotope de masse m1. (0,5 pt) d/ Déduire l’expression du rapport R2 / R1 (0,5 pt) 3. Dans une troisième expérience, on applique un champ E et un champ B simultanément, le champ E étant vertical ascendant. On constate alors que les ions 79Br – ont un mouvement rectiligne uniforme. a/ Faire un schéma clair et précis sur lequel on indiquera les directions et les sens des vecteurs E et B ; Justifier la réponse. (0,5 pt) b/ Quelle relation existe-t-il alors entre les valeur E, B et v 0 ? (0,5 pt) c/ Quelle serait la nature du mouvement des ions 81Br – dans ces conditions ? (0,5 pt)

Exercice IV : CIRCUIT (R, L, C) (05 points)

Un dipôle constitué par un conducteur ohmique de résistance R en série avec une bobine d’inductance L = 1,00.10 -2 H ; est alimenté par une tension sinusoïdale de valeur efficace U = 5 V et de fréquence F = 250 Hz. L’intensité instantanée s’exprime sous la forme i=I 2cos(2πft) avec I = 0,128 A. La mesure de la tension efficace aux bornes de la bobine donne UB = 2,56 V. 1.a/ - Montrer que la bobine possède une résistance r. (0.5 pt). - La calculer. (0,5 pt) b/ Déterminer la valeur de la résistance R du conducteur ohmique. c/ La tension instantanée aux bornes de l’association est de la forme u = U 2cos(2πft +  ) . Faire la construction de Fresnel et déterminer  . (1 pt) 2. On insère dans ce circuit ; en série avec les autres éléments, un condensateur de capacité C variable. a/ - Quelle doit être la valeur C0 de C pour que la puissance électrique moyenne consommée dans le circuit soit égale a la puissance apparente. (0,75 pt) -Quel qualificatif donne-t-on alors à ce phénomène ? (0,25 pt) b/ On fixe C = 2C0 - Le circuit est-il capacitif ou inductif ? (0,5 pt) - Quelle est, entre i et u la grandeur qui est en avance de phase sur l’autre ? (0,25 pt) c/ Même question si C = 1 C0. (0,75 pt) 2

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Sujet de Physique 2003 BAC Serie D au Togo