1)- Espèces conjuguées.

Déterminer l’espèce conjuguée de chacune des espèces chimiques suivantes, en précisant s’il s’agit d’un acide ou d’une base.

2)- On prépare un volume V = 500 mL de solution d’acide éthanoïque (CH₃COOH) en dissolvant un volume V₁ = 0,143 mL

dans la quantité nécessaire d’eau distillée.

On donne le pH de la solution obtenue : pH ≈ 3,56

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

-  Verser un peu de solution d’acide acétique pur dans un bécher

-  Utiliser les gants et les lunettes

-  Prélever 0,2 mL de solution mère avec une pipette graduée de 0,2 mL munie de sa propipette.

-  Verser 0,143 mL de la solution dans une fiole jaugée de 500 mL contenant un peu d’eau distillée

-  Compléter aux ¾ avec de l’eau distillée puis mélanger

-  Compléter jusqu’au trait de jauge avec l’eau distillée et homogénéiser.

-  La solution est prête.

b)-   Écrire l’équation de la réaction entre l’acide éthanoïque et l’eau.

-  Équation bilan de la réaction :

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

d)-   Calculer l’avancement maximal de cette réaction. Justifier.

-  L’eau est en large exès car c’est le solvant.

-  En conséquence, l’acide éthanoïque est le réactif limitant.

-  x_max = n_app

-  or

-  x _max = n_app ≈ 2,5 x 10 ^{– 3}  mol

e)-   Calculer l’avancement final de cette réaction. Justifier.

-  D’après le tableau d’avancement de la réaction x_f = n (H₃O⁺)

-  Par définition,

-  Or :

-  On tire : x_f = n (H₃O⁺) ≈ 1,4 x 10 ^{– 4}  mol

f)-    En déduire le taux d’avancement de la réaction entre l’acide éthanoïque et l’eau. Commenter la réponse.

-  Par définition : 

-  

-  La réaction, entre l’acide éthanoïque et l’eau, est une réaction limitée car τ < 1.

1)- Quelle expression est susceptible de représenter l’écart angulaire θ lors de la diffraction d’une lumière monochromatique

de longueur d’onde λ par une ouverture circulaire de diamètre d ? Justifier.

2)- Mesure d’une longueur d’onde.

On réalise la figure de diffraction classique d’une fente, de largeur a = 0,127 mm, avec un laser hélium-néon produisant un faisceau de lumière horizontal.

L’écran d’observation, situé à la distance D = 3,40 m de la fente, est vertical et perpendiculaire au faisceau.

-  Déterminer la longueur d’onde λ de la lumière laser, en utilisant le cas échéant l’approximation des petits angles : tan θ ≈ θ (rad).

Faire un schéma et justifier la réponse.

Un vibreur provoque une onde périodique sinusoïdale transversale, de fréquence f = 200 Hz.

Cette onde se propage le long d’une corde à la vitesse v = 40,0 m / s.

Il n’y a pas d’onde réfléchie.

On observe le phénomène à l’aide d’un stroboscope (un stroboscope est un appareil qui envoie des éclairs très bref avec

une fréquence réglable de 5 Hz à 300 Hz, l’observateur ne voit la corde que pendant la durée de l’éclair).

1)- Calculer la périodicité temporelle de l’onde.

-  Périodicité temporelle de l’onde :

- 

2)- Calculer la périodicité spatiale de l’onde.

-  Périodicité spatiale ou longueur d’onde de l’onde :

-  La relation fondamentale permet d’écrire :

- 

3)- On règle la fréquence des éclairs sur f_e = 200 Hz.

Quelle est la distance d parcourue par l’onde entre deux éclairs ?

Décrire qualitativement l’observation.

-  Distance parcourue par l’onde entre deux éclairs :

- 

-  Entre deux éclairs, l’onde parcourt une distance d = 20 cm égale à la longueur d’onde de l’onde λ.

-  L’observateur à l’impression que la position de la corde n’a pas changée. Elle semble immobile.

4)- On règle la fréquence des éclairs f _e = 198 Hz.

a)-   Calculer la distance d’ parcourue par l’onde entre

deux éclairs consécutifs.

-  Distance d’ parcourue par l’onde entre deux éclairs consécutifs.

- 

-  L’onde parcourt une distance d’ > λ entre deux éclairs.

b)-   De quelle distance apparente d_a un observateur voit-il

progresser l’onde entre deux éclairs.

-  Distance apparente d_a dont un observateur voit progresser l’onde entre deux éclairs.

-   

c)-   Décrire qualitativement l’observation.

-  Description qualitative de l’observation.

-  Entre deux éclairs, l’observateur voir progresser l’onde de 0,20 cm (au lieu de 20 cm).

-  Il observe au ralenti la propagation de l’onde le long de la corde dans le sens réel.

5)- On règle la fréquence des éclairs f_e = 202 Hz.

Décrire qualitativement l’observation dans ce cas.

-  Dans ce cas, entre deux éclairs, la distance parcourue par l’onde est inférieure à une longueur d’onde.

-  On observe au ralenti la régression de l’onde le long de la corde au ralenti.

-  L’onde semble progresser au ralenti dans le sens inverse du sens réel de propagation.