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Propos par Mr. Abidi Nbil Lyce Elimtiz-Kef WestChimie

Exercice-1

On ralise la pile symbolise par:Cd|Cd2+(1M)||Fe2+(1M)|Fe. Lafm de cette pile estE1= -0,04v.1/a-Faire le schma de la pile et prciser sa polarit.

*Indiquer sur le schma le sens du courant et celui du mouvement des lectrons quand la pile dbite.

b-Ecrire lquation chimique de la raction associe cette pile.

c-Sachant que le potentiel normal redox du couple Fe2+

/FeestE( Fe2+/Fe)=- 0,44v.*Dterminer le potentiel normal redox du coupleCd2+/Cd.

d-Comparer les pouvoirs rducteurs duferFe et du cadmium Cd.

2/On modifie, dans la pile prcdente, la concentration initiale des ions Fe2+

qui

devient gale 10-2

mol.L-1

et on garde celle des ions Cd2+

gal 1mol.L-1

.

a-Calculer la nouvelle valeurE2 de lafm de la pile ainsi obtenue.

b-Ecrire lquation de la raction spontane qui se produit quand la pile dbite.

c-Dterminer la valeur de la constante dquilibre relative cette raction.

Exercice-2

Toutes les solutions sont ralises 25C, tempratures laquelle le produit ionique de leau pure est Ke=10-14

.

S1 et S2 sont deux solutions aqueuses respectivement de monobase B et dacide nitrique (acide fort). Ces deux

solutions ont la mme concentration C. Un indicateur color dont les caractristiques sont donnes dans le tableau

suivant:

Couleur de la forme acide Zone de virage Couleur de la forme basique

jaune 6,0 pH 7,6 bleue

Exprience n1

Dans un bcher, on introduit 20mL de la solution S1 additionns de quelques gouttes de cet indicateur color et

20mL de la solution S2. Aprs agitation, le contenu de bcher prend la teinte jaune.

1/a-Montrer que le mlange est lquivalence acido-basique.

b-En tenant compte de la coloration du contenu de bcher, dduire que la base

Best ncessairement faible.c-Ecrire alors lquation de la raction chimique associe au mlange de S1 avec S2.

Exprience n2

A 40mL de la solution S1, on ajoute 20mL de la solution S2. Aprs agitation, le mlange a unpHgal 10,6.

2/a-Dduire, en le justifiant, la valeur de la constante dacidit Ka associe au coupleBH+/B.

b-Comment peut-on appeler ce mlange. *Rappeler ses proprits.

c-Dduire la formule de la baseB en utilisant les donnes suivantes:

Couple acide/ base NH4+/NH3 CH3NH3

+/ CH3NH2

Ka 6,3.10-1 2,5.10

-11

3/Pour la solution S1 de la base B, lepHest donne par la relationpH= 21 (pKa + pKe + log C).

*Dduire la valeur de la concentration C, sachant que lepHde cette solution est gal 11,3.

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Physique

Exercice-1

Donnes numriques:

h=6,62.10-34

J.s,

masse de l'lectron: m=9,1.10-31

Kg,

1ev= 1 lectron-volt=1,6.10-19

J.

Sur le diagramme de lafigure-1, sont ports quelques uns

des niveaux d'nergie de l'atome d'hydrogne.

1/a-Quelle est l'nergie de l'tat fondamental.

b-A quoi correspond le niveau d'nergieE=0.

c-Dterminer l'nergie d'ionisation de l'atome d'hydrogne.

2/Considrons un atome d'hydrogne un tat excit tel que son lectron se trouve au deuxime niveau excit.

a-Montrer que le retour de cet atome son tat fondamental peut s'effectuer de deux manires diffrentes.

b-Dterminer dans chaque cas les frquences des photons mis.

3/Un photon d'nergie 5ev arrive sur un atome d'hydrogne. Que se passe-t-il dans les deux cas suivants:

a-L'atome est dans le niveau d'nergie minimale.

b-L'atome est dans l'tat excit d'ordre n=4.

c-Dans le cas o il se produit une transition vers l'tat libre, calculer la vitesse de l'lectron mis.

Exercice-2

Etude d'un document scientifiqueDcouverte et volution historique de la radioactivit

-En 1896, Henri Becquerel a constat quun sel duranium, laiss au voisinage dune plaque photographique

entoure de papier noir, touche la couche sensible de celle-ci. Il apporte alors ce phnomne un rayonnement

mis spontanment par le sel duranium. Ce rayonnement traverse le papier noir protgeant la plaque

photographique: Il est donc pntrant. Ce phnomne a t confirm par les recherches suivantes: Luranium dont

le noyau est instable subit des transformations spontanes en mettant le rayonnement dcouvert parBecquerel.

-Deux ans aprs la dcouverte de Henri Becquerel, Pierre et Marie Curie dcouvrirent dans un minerai radioactif,

la prsence de deux nouveaux lments fortement radioactifs lepolonium et le radium.

-En 1934, Frdric et Irne Joliot-Curie ont obtenu le phosphore radioactif P30

15en bombardant une plaque

daluminium par des noyaux dhlium.

1/Dfinir la radioactivit.

2/Relever du texte, une phrase montre que le sel d'uranium met un rayonnement pntrant?

3/Dgager partir du texte, les radiolments dcouverts a la fin de 19me

sicle.

4/La raction nuclaire de synthse du phosphore radioactive, est elle spontane ou provoque. Justifier.

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Energie(ev)

-13,6

-3,4

-0,850

-1,51

igure-1

n=1

n=2

n=4

n=3

n=+


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Exercice-3

Dans les trois expriences tudies par la suite, on utilise un pendule lastique horizontal dont la raideur du ressort

est K=10,24N.m-1

et la masse du solide est m=6,4.10-2

Kg. Si elles existent, la force de frottement sera de la forme

f

=-h v et la force excitatrice aura comme expression F =Fmsin(t+

6

) i

. Avec h est une constante positive, v

tant le vecteur vitesse du solide S et i

le vecteur unitaire de laxe xx dorigine O concide avec la positiondquilibre deS. Au cours de ses expriences on observe:

*Exprience-1: Oscillations libres non amorties.

*Exprience-2: Oscillations libres amorties.

*Exprience-3: Oscillations forces.

-Voici dans le dsordre les enregistrements des mouvements faits au cours de ces expriences:

1/a-Exprimer et calculer la priode propre T0du systme {Ressort -solide}.b-Faire correspondre chaque exprience son enregistrement. *Justifier.

2/Dans le cas des oscillations libres amorties.

a-Etablir l'quation diffrentielle de l'oscillateur en fonction dex.

b-Vrifier brivement et sans aucun calcul, que lnergie mcanique nest pas constante.

3/Dans la suite on tudie le cas des oscillations forces qui correspond l'enregistrement-1 .

*Etablir de lenregistrement correspondant lquation horairex(t) en prcisant les valeurs des constantes.

4/a-Etablir lquation diffrentielle de cet oscillateur reliant l'longationx et ses drives premire et secondaire.

b-Faire la construction de Fresnel correspondante.

c-En dduire les valeurs de lamplitude Fmde Fet de la constante h.

5/En utilisant l'analogie mcanique lectrique, crire en fonction de la charge q du condensateur, l'quation

diffrentielle d'un circuitRLCsrie excit par une tension sinusodale u.

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x(cm)

t(s)

3 0,496s

Enregistrement-2

0t(s)

x(cm)3

0

Enregistrement-3

x(cm)

4

0 t

Enregistrement-1

T=0,64s

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