TS BAC BLANC Mars 2005                                  Eléments de correction.

A.1. La tension aux bornes de la résistance permet de visualiser l’image de l’intensité au facteur R près.

A.2.

A.3.a. Courbe 1 : tension aux bornes de la résistance.

          Courbe 2 : tension aux bornes du condensateur.

A.3.b. La partie gauche correspond à la charge du condensateur à travers une résistance et la partie droite à la décharge.

A.3.c. – fréquence : T=9´0,5.10^-3=4,5.10^-3s ; f==222Hz

            - E=2´2=4V

            - Imax==0,02A

A.4.a. t=0,3ms

A.4.b. C : [A][T][V]^-1

            R : [V][A]^-1

Seule la relation RC conduit à des secondes.

A.4.c. C==1,5.10^-6C

A.5.a. Quand R augmente, F et E restent identiques (délivrés par le générateur) et Imax diminue.

A.5.b. Si R augmente peu, le condensateur mettra un peu plus de temps à se charger. Si R augmente beaucoup le condensateur n’aura plus le temps de se charger complètement.

B. Protocole détaillé.

Liste du matériel :

-Générateur de courant - deux multimètres - Condensateur

- interrupteur -fils de connexion - chronomètre

Montage :

Mesures :

-         Fermer l’interrupteur en déclanchant le chronomètre

-         Relever les valeurs de I et de U_C sans arrêter le chronomètre et remplir le tableau.

T(s)	0	20	…
I(mA)			…
UC(V)			…
Q=It			…

Exploitation :

-         Tracer la courbe Q=f(U_C)

-         Calculer le coefficient directeur de la droite

-         En déduire C.

1.1.  A représente le nombre de masse (ou de nucléons).

1.2.  Deux isotopes ont le même nombre de protons et des nombres de neutrons différents.

1.3.   17 protons et 19 neutrons.

1.4.  Non, défaut de masse Dm=Zm_P+(A-Z)m_n-m_exp. Il y a équivalence entre la masse manquante et l’énergie nécessaire pour maintenir assemblées des particules.

1.5.  L’énergie de liaison est l’énergie qu’il faut fournir au noyau au repos pour le dissocier en nucléons isolés et au repos. Cette énergie s’exprime en Joule

1.6.  ®+ c’est une désintégration b^-.
Lois de Soddy ou lois de conservation : conservation de la charge totale et conservation du nombre de nucléons.

1.7.1. Le temps de demi vie correspond qu temps au bout duquel la moitié des noyaux radioactifs ont disparus.

1.7.2. Il reste 25% des noyaux au bout de 2t_1/2 soit au bout de 600.10³ans.

1.8.1. A=lN   l est la constante de proportionnalité entre l’activité et lenombre de noyaux présents dans l’échantillon.

1.8.2. dN=-lNdt        [dN]=1 (sans unité) et l´1´[T]=1 donc l=[T]^-1. Dans le système international l’unité de l=s^-1

1.8.3. N=N₀e^-lt d’où lnN=lnN₀-lt es tune fonction affine de coefficient directeur -l.

1.9.1. ===5,0.10^-4mol
(36)= 5,0.10^-4´10^-12=5,0´10^-16mol.

(36)=(36) ´N_A=5,0´10^-16´6,0´10²³=3,0.10⁸
A=l(36)=8.10^-14´3,0.10⁸=2,4.10^-5Bq

1.9.2. A=12,5%A₀ donc A=A₀/8=A₀/2³ la nappe a 3t_1/2 soit 900.10³ ans.

La demi vie du carbone 14 est faible par rapport à l’age de la nappe, la détermination est imprécise.

2.1. Il faut une fiole jaugée de 250mL et une pipette jaugée de 25mL.

	2 ClO-(aq)   =     2Cl-(aq)      +          O2(g)
EI	n1	n2	n3
En cours	n1-2x	n2+2x	n3+x

2.2.1.

2.2.2. PV=nRT et PV₀=RT or = n₃+x= soit x=-n₃=-

2.3.1. v(t)=

2.3.2. La vitesse diminue au cours du temps : les tangentes sont de moins en moins pentues.

2.3.3. Facteur cinétique : diminution de la concentration des réactifs.

2.3.4. Le temps de demi réaction est le temps au bout duquel l’avancement est égal à la moitié de l’avancement final.

2.3.5. =5,2.10^-4 mol. Par lecture graphique t_1/2»4min

I.                   L’acide acétylsalicylique

1.      Equation de la réaction : AH_(aq)+H₂O_(l)=A^-_(aq)+H₃O⁺_(aq)

2.      1. K_A=et  pK_A=-log(K_A)=pH-log
2. pH=pK_A+ log
3. L’acide est prépondérant sur sa base conjuguée si <0,1 soit pour pH<pK_A-1.

II.                Le rôle de l’hydrogénocarbonate de sodium.

1. Une base de Bronsted est une espèce chimique susceptible de capter un ou plusieurs protons.
2. AH_(aq)+HCO₃^-_(aq)=A^-_(aq)+CO₂,H₂O.
3. K====10³ La réaction est totale.
4. L’hydrogénocarbonate de calcium permet de transformer l’acide acétylsalicylique insoluble en sa base conjuguée soluble dans l’eau.

III.             Titrage d’un comprimé d’aspirine 500

1.      AH_(aq)+HO^-_(aq)®A^-_(aq)+H₂O_(l).

2.      K====10^10,5. La réaction est totale et rapide elle peut donc servir au titrage de l’acide acétylsalicylique.

3.      Graphiquement le volume de soude versé à l’équivalence est V_B=9,8mL. C_ex=<C₁=5,5.10^-3mol.L^-1. Soit 2% d’erreur. La différence peut provenir des imprécisions de manipulations, ou de l’erreur provenant de l’appareil de mesure (le pHmètre)