4e-dc3-2010-2011

LYCEE PILOTE BOURGUIBA -Tunis-

Sciences Physiques

DEVOIR DE CONTROLE

Date :19-04-2011 Durée : 2 heures Classes : 4éSc.exp2

(3eme Trimestre) Ref : 4é-DC3-2010-2011

FERCHIOU CHIMIE ( 7 points ) Réactions acide/bases Trois acides A1H, A2H et A3H dissouts séparément dans l’eau pure ont permis de préparer respectivement trois solutions acides S1, S2 et S3 de concentrations molaires initiales C1, C2 et C3 . Afin de pouvoir comparer les trois acides, on réalise les expériences suivantes :  Expérience 1 : On mesure le pH des trois solutions S1, S2 et S3 ; On porte les Solutions S1 S2 S3 résultats dans le tableau-1pH 2,4 2 2,9 Tableau-1 Expérience 2 : On dose séparément un volume VA = 20 mL de chacune des solutions acides par la même solution de soude (Na++OH-) de concentration molaire CB. Solutions S1 S2 S3 À l’équivalence, les volumes VBE versés de la solution basique et les VBE (mL) 20 20 20 valeurs de pH à l’équivalence notés pHE sont donnés pHE 8,2 7 8,7 Tableau-2dans le tableau -21°/ a- Donner la définition de l’équivalence acido-basique. b- Exprimer chacune des concentrations C1, C2 et C3 des trois solutions acides en fonction de la concentration molaire CB de la solution de soude. 2°/ a- L’acide A2H est-il un acide fort ou un acide faible ? Justifier ? b- Ecrire l’équation bilan du dosage de l’acide A2H. c- Calculer la concentration molaire C2 de la solution S2. d- Déduire alors la valeur de la concentration molaire CB de la solution de soude. e- Calculer les valeurs des concentrations molaires C1 et C3 des solutions S1 et S3. 3°/ En utilisant la valeur initiale du pH de la solution S1. a- Montrer que l’acide A1H est un acide faible. b- Ecrire l’équation bilan de la réaction de dosage de l’acide A1H. c- Dresser un tableau d’avancement de cette réaction de dosage. d- En utilisant les valeurs obtenues à l’équivalence, en déduire la valeur du taux d’avancement final f. Conclure. e- Déterminer la valeur du pKA1 du couple relatif à l’acide A1H. 4°/ Le mélange obtenu lors du dosage de l’acide A3H par la solution aqueuse d’hydroxyde de sodium a un pHE = 8,7 à l’équivalence. a- Ecrire l’équation bilan de la réaction responsable du caractère basique du mélange. b- Dresser un tableau d’avancement de cette réaction puis établir l’expression du pHE du mélange à l’équivalence en fonction de pKA3, C3, VA et VBE. On négligera la réaction d’autoprotolyse de l’eau et on supposera que la forme basique du couple A3H/A3- réagit très faiblement avec l’eau. c- Calculer pKA3 et donner une classification par pouvoir acide croissant des acides A1H, A2H et A3H.

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PHYSIQUE 13 points Exercice 1 (8 points) Oscillations forcées électriques et mécaniques On considère un circuit formé par une association en série, d’un résistor de résistance R, une bobine d’inductance L et un condensateur de capacité C. Ce circuit est alimenté par un générateur de tension délivrant une tension sinusoïdale uG(t)=U 2sin(e t + u),de valeur efficace U et de pulsation e réglable. Un ampèremètre de résistance négligeable permet de mesurer l’intensité efficace I du courant dans le circuit. A1. Faire le schéma du montage et en déduire l’équation différentielle vérifiée par l’intensité i(t). 2. La solution de cette équation différentielle s’écrit i(t)=IMax sin(e t + i). a- Faire une construction de Fresnel sans souci d’échelle. Prendre le cas ou e