Contrôle  N° 01 ter

I- Acide - Base.

II- Acide benzoïque

III- Observation d'un phénomène lié au laser.

Énoncé

Correction

1)- Définir un acide selon Bronsted.

2)- Définir une base selon Bronsted.

3)- Donner les couples acides / bases de l’eau.

On prépare un volume V = 500 mL de solution d’acide benzoïque (C₆H₅COOH)

en dissolvant une masse m = 1,20 g d’acide pur (solide blanc) dans l’eau distillée.

Le pH de la solution obtenue est égal à 3,00.

Données :

M(C) = 12,0 g / mol ; M(H) = 1,00 g / mol ; M(O) = 16,0 g / mol 

1)- Indiquer le mode opératoire pour préparer cette solution.

2)- Écrire l’équation de la réaction de l’acide benzoïque sur l’eau et indiquer les couples mis en jeu.

3)- Calculer la quantité de matière n d’acide benzoïque introduit dans la solution.

4)- Dresser le tableau d’avancement de la réaction.

5)- Calculer l’avancement final x_f  de la réaction. Justifier.

6)- Calculer l’avancement maximal x_max  de la réaction. Justifier.

7)- En déduire le taux d’avancement τ de la réaction.

On utilise un laser produisant une lumière de longueur d’onde λ placé devant une fente de largeur a.

On observe une figure constituée de taches lumineuses sur un écran E placé à la distance D de la fente.

1)- Quel est le nom du phénomène observé ?

Quelle condition doit satisfaire la taille de la fente pour que l’on obtienne cette figure ?

2)- La largeur de la tache centrale d sur l’écran varie lorsque l’on fait varier la distance D entre la fente

et l’écran, la longueur d’onde λ de la lumière ou la largeur a de la fente.

Une série d’expériences effectuées montrent que d est proportionnelle à la longueur d’onde de la lumière.

La grandeur k est une constante sans dimension, on propose les formules (1), (2), (3), (4) et (5).

-  Lesquelles peut-on éliminer ? Justifier votre choix.

3)- Influence de la largeur a de la fente.

Tous les paramètres restant inchangés pendant les mesures, on fait varier la largeur a de la fente

et on mesure les valeurs d correspondantes. 

Les résultats sont consignés dans le tableau suivant :

Grâce à ces résultats, on obtient les courbes suivantes :

Préciser laquelle ou lesquelles des formules proposées à la question 2)-  sont encore possibles. Pourquoi ?

4)- Influence de la distance D entre la fente et l’écran.

On fixe λ et a ; on déplace l’écran et on obtient les résultats suivants :

On trace la représentation graphique d = f (D).

a)-   Expliquer comment calculer la valeur  du coefficient directeur p de cette droite.

Choisir sa valeur parmi les propositions suivantes :

(1) p = 12,5 x 10 ^{– 3} ; (2) p = 12,5 ; (3) p = 12,5  x 10 ³ .

b)-   En déduire la valeur de k, sachant que c’est un entier et que l’on a fait les mesures pour λ = 633 nm et a = 100 mm.