2)- Facteurs cinétiques.

a)- Réaction d’oxydoréduction :  

-  Il est préférable pour éviter certaines erreurs d’utiliser les demi-équations électroniques :  

b)- Les techniques que l’on peut utiliser :

- Une technique chimique : le dosage iodométrique.

- On dose le diiode formé avec une solution titrée de thiosulfate de sodium.

- Comme indicateur de fin de réaction, on utilise l’empois d’amidon.

- Pour arrêter la réaction à une date donnée, on utilise la trempe qui consiste à refroidir brutalement le mélange réactionnel.

- Une technique physique : le suivi spectrophotométrique.

- Le diiode en solution aqueuse donne une solution colorée. On mesure l’absorbance A de la solution au cours du temps.

- Grâce à la loi de Beer-Lambert (A = ε .  ℓ . C = k . C) , on peut en déduire les variations de la concentration en diiode au cours du temps.

c)- Les facteurs cinétiques mis en évidence sont :

- La concentration des réactifs et la température.

- Expériences 1 et 3 : Les concentrations des réactifs sont les mêmes, la température change :

- θ₁  = 20 ° C et : θ₃  = 35 ° C

-  Observons les différentes courbes : [ I₂] = f (t) : 

- La courbe (1)  se trouve au-dessous de la courbe (3)

- Pour une même durée ou à chaque instant, [I₂ ]₁ < [I₂]₃.

- En conséquence, l’avancement temporel de la réaction augmente avec la température et la vitesse de la réaction augmente avec la température θ. 

- La température est un facteur cinétique.

- Expériences 1 et 2 :  La température θ  est la même, mais les concentrations des réactifs ont été doublées.  

- Observons les différentes courbes [ I₂] = f (t) :  

- La courbe (1)  se trouve au-dessous de la courbe (2)

- Pour une même durée ou à chaque instant, [I₂]₁ < [I₂]₂.

 d)- Tableau d’avancement de la réaction  

- Quantités de matières des réactifs à l’instant initial :

- Quantité de matière de diiode :  

- n₀ (I ^–) = n₀ [I ^–]₀ . V ≈ 20 x 0,100

- n₀ (I ^–) ≈ 2,0 mmol

- Quantité de matière d’ions peroxodisulfate :  

- n₀ (S₂O₈^2–) = n₀ [I ^–]₀ . V ≈ 10 x 0,100

- n₀ (S₂O₈^2–) ≈ 1,0 mmol

- Avancement maximal : l’avancement maximal de la réaction est atteint

si l’un aux moins des réactifs a totalement disparu.

- Il faut résoudre le système d’inéquations :

- Concentration en diiode correspondante :

- 

e)-  Définition  et calcul de la vitesse :

- Définition :

- La vitesse volumique de réaction v(t) à la date t, est la dérivée par rapport au temps,

- Du rapport entre l’avancement x de la réaction et le volume V du milieu réactionnel.

- 

- Lorsque l’on travaille à volume constant, on obtient la relation suivante :

- Remarque : La relation :  n’est valable que lorsque l’on travaille à volume constant.

- Pour déterminer la valeur de la vitesse de réaction, on trace la tangente à la courbe [ I₂] = f (t), car

- 

- En conséquence :

-  .

- La valeur du coefficient directeur a  de la tangente T donne la valeur de la vitesse à l’instant considéré à l'instant t.

- 

- On trace la tangente à la courbe [ I₂] = f (t) relative à l’expérience (4) au temps t = 20 min.

- Δt ≈ 30 min et Δ[I₂] ≈ 8,0 x 10 ^{– 3} mol / L

- 

1)- Le terme transversal :

- Le terme transversal indique que la déformation temporaire de la perturbation a une direction perpendiculaire à la direction de  propagation de l’onde.

- On est en présence d’une onde mécanique progressive et transversale.

2)-  

a)- L’inertie du milieu :

- L’inertie du milieu est caractérisée par la masse linéique μ du fil métallique.

- L’inertie d’un milieu ou d’un système représente la résistance que ce milieu ou ce système oppose lorsqu’on cherche à le mettre en mouvement.

- Plus l’inertie du milieu est grande et plus la célérité de l’onde se propageant dans ce milieu est faible.

- Ceci est bien en accord avec la formule proposée car la masse linéique μ du fil métallique intervient au dénominateur :

b)- La rigidité du milieu :

- La rigidité du milieu est caractérisée par la tension T du fil.

- La rigidité d’un milieu représente la résistance que ce milieu oppose lorsqu’on cherche à le déformer. 

- Plus le milieu est rigide et plus grande est sa célérité.

- Ceci est bien en accord avec la formule proposée car la tension T du fil métallique intervient au numérateur :

c)- Homogénéité de la formule :

-  Homogénéité de la formule :

-  Notations : on considère que :

-  [P] représente la grandeur physique poids

-  et (N) représente l’unité de la grandeur physique.

-  L’expression [P] = (N) signifie que le poids d’un objet s’exprime en newton N.

-  Sur le même exemple, on peut écrire que : [v] = (m / s)

-  Étude de l’expression  :

-  D’une part : [T] = [P] = [m].[g] = (kg).(m / s²) = (N)

-  D’autre part : [m] = (kg / m)

-  En combinant, on trouve :

-  Cette expression est bien homogène à une vitesse.

d)- Valeur de la célérité de l’onde :

- Dans l’énoncé, on donne la distance parcourue par l’onde :

-  d = L = 1,60 m et la durée de parcours correspondante Δt = 80,0 ms.

- Remarque :

-  ne connaissant pas la valeur de g, on ne peut pas calculer la valeur de P par conséquent la valeur de T.

- On ne peut pas utiliser la formule de l’énoncé.

- 

3)- Valeur de l’intensité de la pesanteur

- 

4)- Valeur de la durée τ :

- Si le fil est 4 fois plus court, les autres paramètres étant inchangés, alors :

- 

1)- Durée Δt  du signal (en ms)  amplitude U_m (V).

2)- Durée t qui sépare l’émission de la réception du signal.  

- τ = s . x₁

- τ = 3,0 x 50

- τ ≈  150 μs  ≈ 0,15 ms

3)- Célérité v de l’onde ultra sonore.

- 

1)- Étude du phénomène :

- Le phénomène observé constitue une onde transversale progressive mécanique. 

- On observe la propagation d’une perturbation le long de la corde à partir de la source S.

- Le terme transversal indique que la déformation temporaire de la perturbation a une direction perpendiculaire à la direction de la propagation de l’onde.

- On observe la propagation d’une onde sans transport de matière.

- Le milieu matériel élastique est la corde.

- Après le passage de la perturbation, chaque point de la corde reprend sa position initiale.

- Chaque point de la corde reproduit le mouvement de la source S avec un retard τ.

2)-  Valeur du retard τ de l’onde entre les points S et M et célérité v de l’onde.

- La lecture du chromatogramme indique que la perturbation provenant de la source S, émise à la date t = 0 s, arrive au point M à la date t’ = 20 ms.

- Le retard τ = t’ – t ≈ 20 ms.

- Célérité de l’onde :

-