Sciences 1eres
CLASSE DE PREMIÈRE
S
Le : 03 décembre 2008 Durée : 2 h 00
Physique-Chimie
DEVOIR SUR TABLE N° 4
TOUT DOCUMENT INTERDIT. L’usage de calculatrices scientifiques à mémoire est autorisé. Les résultats numériques doivent être précédés d’un calcul littéral. La présentation et la rédaction font partie du sujet et interviennent dans la notation. L’épreuve est notée sur 16 points auxquelss’ajouteront les points d’épreuve pratique sur 4 points. I] CHIMIE : sur 8,0 points.
C H L O R U R E D E S O D I U M
1. Synthèse du chlorure de sodium. On fait brûler : mNa = 2,00 g de sodium solide, Na(s), dans un flacon contenant : V = 900 mL de dichlore gazeux, Cl2(g), à 18,0°C, sous la pression : P = 102 kPa. Au fond du flacon, il y a 100 mL d’eau distillée. La transformation fait apparaître desfumées blanches qui se dissolvent dans l’eau distillée. Après refroidissement du réacteur, on ajoute à la solution contenue dans le flacon quelques gouttes de nitrate d’argent. Un précipité blanc se forme et devient grisâtre lorsqu’on l’expose à la lumière du jour. 1.1. Quel est l’ion caractérisé par le test au nitrate d’argent ? Écrire l’équation chimique de cette réaction de test. 1.2. Écrirel’équation chimique de la réaction de combustion du sodium solide. 1.3. Présenter l’évolution du système chimique au cours de la transformation dans un tableau descriptif. 1.4. Faire le bilan des quantités de matière des espèces chimiques dans l’état final. 1.5. Représenter, par un schéma légendé, l’organisation des ions sodium dans un cristal de chlorure de sodium. 2. Sérum physiologique. On cherche àvérifier la composition d’un flacon qui contient 1,00 L d’une solution de chlorure de sodium, dont l’étiquette est reproduite ci-contre. On dispose d’une solution mère -2 -1 de chlorure de sodium, de concentration en soluté apporté égale à 1,00.10 mol.L . Afin de tracer une courbe d’étalonnage, on prépare dix solutions filles dont les -3 -1 -2 -1 concentrations molaires en soluté apporté, C,varient de 1,00.10 mol.L à 1,00.10 mol.L . Pour chacune de ces solutions filles, on mesure la conductance G. Les résultats sont consignés dans le tableau suivant.
(en mmol.L-1)
C
1,00 0,550 6,00 3,20
2,00 1,07 7,00 3,73
3,00 1,63 8,00 4,20
4,00 2,15 9,00 4,78
5,00 2,70 10,0 5,25
G (en mS)
(en mmol.L-1)
C
G (en mS)
2.1. Décrire, sous forme de schémas légendés, leprotocole de préparation d’une solution millimolaire à partir de la solution mère de chlorure de sodium. -3 -1 -2 -1 2.2. Pourquoi avoir choisi des solutions de concentrations molaires variant de 1,00.10 mol.L à 1,00.10 mol.L ? 2.3. Dans quel ordre doit-on mesurer les conductances des solutions filles ? Justifier. 2.4. Tracer sur papier millimétré la courbe d’étalonnage : G = f (C). 2.5. Établirl’équation numérique de la droite d’étalonnage obtenue. 2.6. Compte tenu des indications de l’étiquette du flacon, quelle est la concentration molaire volumique en soluté apporté dans la solution contenue dans le flacon ? En déduire les concentrations effectives en ions sodium et chlorure. 2.7. Ces valeurs sont-elles en accord avec les indications de l’étiquette du flacon ? 2.8. Pour quelles raisons faut-ildiluer la solution contenue dans le flacon pour déterminer sa concentration par conductimétrie ? 2.9. La solution à analyser est diluée vingt fois. La valeur mesurée de sa conductance est égale à 4,00 mS. Quelle est la concentration en soluté apporté de la solution à analyser ? Le pharmacien qui a préparé cette solution s’est-il trompé ? Justifier par un calcul de pourcentage d’écart. Données :Masses molaires atomiques : Na = 23,0 ; Cl = 35,5 g.mol . Constante des gaz parfaits : R = 8,31 uSI.
-1
… / …
II ] PHYSIQUE :
sur 8,0 points.
M O U V E M E N T S
E T
A C T I O N S
1. Mouvement d’un mobile. Le document ci-dessous représente la chronophotographie d’un bâton lancé sur une table à coussin d’air horizontale. Dans les conditions du mouvement (pas de…