 |
|
Énoncé |
Contrôle N° 01 bis 2 h |
|
I-
La chimie au fil du temps.
|
1)- Demi-équations : il ne faut pas faire les choses à moitié. Équilibrer les demi-équations d’oxydoréduction des couples oxydant / réducteur suivants (le cas échéant, on supposera être en milieu acide).
2)- Facteurs cinétiques. On réalise l’oxydation des ions iodure
I
–
(aq) (du couple
I2
(aq) /
I –
(aq))
par les ions
peroxodisulfate S2O82 –
(aq) (du couple
S2O82 –
(aq) /
SO42 –
(aq)). a)- Écrire l’équation de la réaction d’oxydoréduction correspondante.Cette transformation est lente. Pour suivre l’évolution en fonction du temps de la concentration en diiode I2 (aq) dans le milieu réactionnel, on réalise quatre expériences dans des conditions différentes puis on trace les courbes [I2] = f (t) correspondantes. Les conditions expérimentales et les courbes obtenues sont les suivantes. |
|
Expérience |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
Température ° C |
20 |
20 |
35 |
35 |
|
|
[I–]0 mmol / L |
20 |
40 |
20 |
40 |
|
|
[S2O82–]0
mmol / L |
10 |
20 |
10 |
20 |
|
b)- Par quelles techniques peut-on suivre l’évolution de cette réaction ? c)- Quels facteurs cinétiques sont ainsi mis en évidence ? Préciser leurs effets. Justifier votre réponse de façon détaillée. d)- Le volume du mélange réactionnel lors de l’expérience 1 est V = 100 mL. Déterminer la valeur de l’avancement maximal x max de la réaction. En déduire la valeur de la concentration en diiode correspondante. e)- Définir la vitesse volumique d’une réaction chimique. Sachant que x = n (I2) à chaque instant, déterminer la valeur de la vitesse de la réaction chimique lors de l’expérience 4 à la date t = 20 min. Préciser la méthode utilisée. |
|
Pour déterminer l’intensité de la pesanteur g d’une planète, un astronaute suspend une bille de masse m = 60,0 g à l’extrémité d’un fil métallique de longueur L = 1,60 m et de masse linéique μ = 0,30 g / m (masse par unité de longueur). À l’aide d’un dispositif électronique, l’astronaute mesure la durée τ = 80,0 ms mise, par une impulsion transversale, pour parcourir le fil dans le sens de sa longueur. 1)- Que signifie le mot transversal ? Quelles sont les caractéristiques de l’onde obtenue ?
2)-
La célérité
v de
propagation de l’onde obéit à la relation :
a)- Quelle grandeur caractérise l’inertie du milieu ? Justifier la réponse à l’aide de la formule. b)- Quelle grandeur caractérise la rigidité du milieu ? Justifier la réponse à l’aide de la formule. c)- Vérifier l’homogénéité de la formule en admettant que la tension T du fil est égale au poids P de la bille. d)- Calculer la valeur de la célérité v de l’onde. 3)- Calculer la valeur de l’intensité de la pesanteur g au lieu de l’expérience en supposant la masse du fil négligeable devant celle de la bille. 4)- Quelle valeur de τ l’astronaute aurait-il obtenu avec un fil 4 fois plus court mais de même masse linéique ? |
III-
Le retard de l’oscilloscope.
|
On enregistre grâce à un oscilloscope : en voie 1, le signal électrique produit par un émetteur d’ultrasons et en voie 2, le signal enregistré par un récepteur d’ultrasons situé à la distance d = 5,1 cm La sensibilité horizontale est 50 μs / div et la sensibilité verticale est 200 mV / div pour les deux voies.
1)- Évaluer la durée Δt du signal (en ms) et son amplitude Um (V). 2)- Déterminer la valeur de la durée τ qui sépare l’émission de la réception du signal. 3)- Déterminer la valeur de la célérité v de l’onde ultrasonore dans l’air, dans les conditions de l’expérience. |
|
On provoque au point S un ébranlement à l’extrémité d’une corde. On présente ci-dessous la chronophotographie du phénomène. La corde mesure
ℓ =
3 m et la distance
1)- Le phénomène présenté constitue-t-il une onde ? Si oui donner ses caractéristiques. 2)- Déterminer la valeur du retard τ de l’onde entre les points S et M. En déduire la célérité v de l’onde. |
|
|
