Contrôle  N° 01

Réaction chimique

Le déboucheur

Un gaz presque parfait

Au niveau microscopique

Un homme de poids.

Un peu d'électrostatique

Correction

Énoncé

Equilibrer les réactions suivantes :

1)-  3 NO₂  +  H₂O  →  2 HNO₃  +  NO

2)-  4 Al  +  3 MnO₂  →  2 Al₂O₃  +  3 Mn

On dispose d’une solution commerciale d’hydroxyde de sodium appelée soude.

Données : densité de la solution commerciale : d = 1,216 ;

masse volumique de l’eau µ ₀ = 1,00 kg / L

Pourcentage massique d’hydroxyde de sodium (NaOH) : P(NaOHl) = 20 %.

1)- Calculer la masse m d’un volume V = 1,00 L de solution commerciale.

-  Masse de un litre de solution commerciale.

-  On note m la masse volumique de la solution commerciale :

-  Relation 1 : m = µ . V  et relation 2 :

-  En combinant 1 et 2 :

-  m = µ₀ . d . V

-  m = 1,00 x 10 ³ x 1,216 x 1,00  

-  m = 1,22 x 10 ³  g  ou m = 1,22 kg  

 2)- En déduire la masse m₁ d’hydroxyde de sodium, dissoute dans le volume V de solution commerciale.

-  Masse d’hydroxyde de sodium :

-  Explication : On donne le pourcentage massique :

-  Il indique que 100 g de solution commerciale contient 20 g d’hydroxyde de sodium (NaOH). 

- 

3)- En déduire le titre massique t_m et la concentration molaire C de la solution commerciale.

-  Titre massique de la solution de soude :

- 

-  Concentration molaire volumique :

-  

Sous la pression p = 780 hPa et une température θ = 18,0 ° C, une masse m = 0,240 g de gaz occupe un volume V = 162 mL. 

On donne : R = 8,31 S.I.

1)- Calculer la quantité de matière n de ce gaz.

-  Equation d’état des gaz parfaits :

-   p . V = n  . R . T 

-  Quantité de matière de ce gaz :

-   

2)- En déduire la masse molaire M de ce gaz.

-  Masse molaire du gaz :

- 

On considère un atome d’azote dont le noyau a pour formule : .

1)- Donner la structure du noyau de cet atome.

-  Le noyau de cet atome est constitué de 7 protons  ( Z = 7) et de A – Z = 8 neutrons

2)- Déterminer les valeurs des interactions gravitationnelle et électrique entre le noyau et

un électron de l’atome d’azote, sachant que la distance entre le noyau etl’électron considéré vaut d = 57,1 pm.

-  Masse du noyau : m _noy  = A .  m _n

-  Force gravitationnelle :

- 

- 

-  Force électrique :

- 

- 

Un homme a une masse m = 80,0 kg et un poids P = 785,6 N au niveau de la mer. 

On considère que le poids est égal à la valeur de l’interaction gravitationnelle Terre-Homme. 

L’homme peut être considéré comme ponctuel par rapport à la Terre.

1)- Donner l’expression littérale de la force F_G d’interaction gravitationnelle exercée par la Terre sur l’homme.

 -  Expression littérale de la force F_G d’interaction gravitationnelle :

-  il faut utiliser les notations de l’énoncé

- 

2)- En se basant sur les données, calculer la valeur de la constante gravitationnelle G. Indiquer l’unité de G.

-   Valeur de la constante gravitationnelle G

- Il est dit dans l’énoncé que F _G = P.

-  

- Unité : N . m² . kg ^{– 2}

3)- Calculer la valeur du poids P’ de l’homme au sommet du Mont blanc

(h = 4809 m ).

-  Poids de l’homme au sommet du Mont Blanc :

-   

-  On peut faire le calcul avec la valeur de G donnée dans l’énoncé :

-   

On électrise par frottement une règle en verre puis on approche cette règle d’un pendule électrostatique.

1)- Décrire le phénomène observé et expliquer. (On peut faire des schémas)

-  Le pendule est attiré par la règle frottée avec de la laine.

-  Il s’électrise par influence. 

-  Il y a une nouvelle répartition des charges au niveau de la surface conductrice du pendule. 

-  La partie en regard de la règle de verre se charge négativement alors que la partie opposée se charge positivement. 

-  Cela est dû à un transfert d’électrons.

-  Si l’influence de la règle frottée cesse, l’électrisation par influence disparaît.

-  Globalement, le pendule est électriquement neutre, mais il est attiré par  la règle frottée car il y a en présence des charges de signe est contraire.

2)- On met ensuite la règle en contact avec le pendule. Qu’observe-t-on ?

Expliquer. (Idem)

-  Au cours du contact, il y a un transfert d’électrons du pendule vers la partie de la surface de contact de la règle de verre frottée

(le verre est un isolant électrique).

-  Le pendule se charge positivement (il a perdu des électrons) et globalement, la règle de verre reste chargée positivement.

-  Après contact, il y a répulsion car deux charges de même signe se repoussent.