SCIENCES PHYSIQUES

Ministere de l'Enseignement Superieur, de la Recherche et de l'Innovation Technologique Office du Baccalaureat, des equivalences et des Examens et concours du Superieur (OBEECS)

Sujet de : Sciences Physiques -- Serie/Specialite : D -- 1er groupe -- Coefficient : 5 -- Duree : 3H -- Session : 2024

CHIMIE : (10pts)

EXERCICE N.1 : (5pts)

On fait reagir 6,6g d'un monoalcool A sature sur du sodium en exces et on recueille le gaz qui se degage dans une eprouvette retournee sur une cuve a mercure.

1. Ecrire les demi-equations redox pour l'equation bilan de la reaction. On precisera la nature du gaz forme. (1pt)
2. Sachant que le gaz recueilli occupe un volume (mesure dans les conditions normales) de 840cm3, determiner la formule brute du monoalcool etudie. Quelles sont les formules semi-developpees des isomeres ramifies de ce monoalcool ? (1,5pt)
3. Sachant que la molecule de cet alcool est chirale, preciser les formules semi-developpees et les noms que l'on peut prevoir. (1pt)
4. Pour determiner la formule semi-developpee de cet alcool, on procede a son oxydation menagee par le dichromate de potassium en milieu acide en defaut. On obtient un compose organique B qui reagit avec la 2,4-DNPH mais sans action sur la liqueur de Fehling (LF). a) Ecrire les demi-equations electroniques d'oxydation et de reduction puis en deduire l'equation-bilan de la reaction qui a lieu. (0,75pt) b) Donner la formule semi-developpee et le nom du compose B, puis en deduire la formule semi-developpee du monoalcool A. (0,75pt)

EXERCICE N.2 : (5pts)

On considere un monoacide fort de masse molaire M. On verse differentes masses de cet acide dans 1 litre d'eau et on mesure a chaque fois le pH du melange. Les resultats obtenus sont les suivants :

1. Ecrire la relation entre M, m et pH. (0,5pt)
2. Tracer le graphe pH=f(logm). En deduire la forme pH=a+b.logm. Donner les valeurs de a et b. (2pts)
3. Que represente a ? En deduire la masse molaire et l'acide parmi la liste d'acides forts suivants : HClO ; HNO3 ; H2SO4 ; HClO3. (0,5pt)
4. La solution acide precedente de pH=2,1 est diluee avec un volume $V_1=20mL$ est melangee a un volume $V_2$ d'une solution aqueuse d'acide sulfurique de pH=3. (0,5pt) a) Calculer le volume $V_2$ si le pH du melange est egal a 2,5. (0,5pt) b) Un volume $V_3=100mL$ du melange precedent (pH=2,5) est dose par une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium de concentration $5.10^{-2}mol/L$.
   • Calculer le volume de solution de soude a l'equivalence. (0,5pt)
   • Donner l'allure de la courbe pH=f(Vb) ou Vb est le volume de la solution de soude versee. (1pt)

On donne : H : 1g/mol ; O : 16g/mol ; S : 32g/mol ; N : 14g/mol ; Cl : 35,5g/mol.

PHYSIQUE : (10pts)

EXERCICE N.1 : (5pts)

On considere un plan incline formant un angle $\alpha=30\degree$ avec le plan horizontal. Un solide (S) assimile a un point materiel de masse m=500g est lance d'un point O, origine du repere $(O,\vec i)$ avec une vitesse $v_0=8m/s$ suivant la ligne de la plus grande pente du plan incline. Au cours de sa montee, le solide est soumis a une force de frottement $\vec f$ constante et opposee au vecteur vitesse. On donne g=9,8N/kg.

1. Representer sur un schema, les forces qui s'appliquent sur le solide (S). (1pt)
2. Determiner l'expression de l'acceleration a du mouvement. Deduire la nature du mouvement de S. (1,5pt)
3. La vitesse du solide s'annule au point d'abscisse x=5m. Calculer : a) l'acceleration a. (1pt) b) l'intensite de la force de frottement f. (1pt)
4. Avec quelle vitesse, le solide va revenir au point origine O ? (0,5pt)

EXERCICE N.2 : (5pts)

Une bobine d'inductance L et de resistance r est traversee par un courant d'intensite $I_1=0,3A$ quand elle est alimentee par un generateur de tension $U_1=6V$. Alimentee sous une tension alternative sinusoidale de valeur efficace 24V, l'intensite du courant efficace est egale a 0,12A. La frequence du courant est etablie a 50Hz.

1. Determiner la resistance r, l'impedance et l'inductance de la bobine. (1,5pt)
2. Cette bobine est montee en serie avec un condensateur de capacite $C=5\mu F$. L'ensemble est soumis a la tension sinusoidale precedente. Determiner : a) l'impedance de l'association. (1,5pt) b) l'intensite efficace du courant. (1pt) c) le dephasage entre l'intensite instantanee et la tension instantanee. (1pt)