Sujet

DS DE PHYSIQUE – CHIMIE N° 1 : CLASSE DE 1ER S.
Exercice I.
6pts
Donner la composition du nuage électronique et du noyau de l’atome 49Be. (2pts)
Comparer les ordres de grandeur des forces gravitationnelle et des forces électriques s’exerçant entre une particule
du nuage électronique et une particule du noyau, distants en moyenne de 1,0.10-10 m. Donner une conclusion à cette
étude. (2pts)
3. Quelle est la valeur des forces s’exerçant entre deux particules chargées à l’intérieur du noyau de l’atome de Be ?
La distance moyenne entre deux de ces particules est 1,2.10-15 m. (1pt)
4. Comparer les valeurs des forces calculées dans la question 2 et 3. A la vue de cette comparaison, indiquer quelle
hypothèse on doit faire pour expliquer la cohésion du noyau. (1pt)
Données : mp = mN= 1,67.10-27 kg ; me = 9,1.10-31 kg ; qe = 1,6.10-19 C ; qe = -1,6.10-19 C.
1.
2.
Exercice II.
3pts
Sur un tube de Juvamine, on peut lire : « La vitamine C de 300 g d’orange dans un comprimé. »
1. Sachant qu’un comprimé contient 148 mg de vitamine C (ou acide ascorbique), quelle quantité de matière de
vitamine C contient 1 kg d’orange ? (1pt)
2. Si on dissout un comprimé de Juvamine dans un verre d’eau de 250 mL, quelle est la concentration de l’acide
ascorbique dans la solution obtenue ? (1pt)
3. On presse des oranges de telle sorte que l’on recueille 220 mL de jus. Par une méthode de dosage adaptée, on
trouve que la concentration molaire de la vitamine C dans le jus est de 2.55x10-3 mol.L-1. Quelle masse
d’orange a-t-on pressé ? (1pt)
Données : formule de l’acide ascorbique : C6H8O6. : MH = 1 g.mol-1 ; MO = 16 g.mol-1 ; MC = 12 g.mol-1.
Exercice III.
3pts
Une solution S0 d’acide éthanoïque C2H4O2 a une densité par rapport à l’eau d= 1,05. Le pourcentage massique
en acide éthanoïque vaut P = 90%.
1. Calculer la concentration molaire C0 de l’acide éthanoïque dans cette solution.(1pt)
2. On dilue cette solution 100 fois de façon à obtenir un volume V = 100 mL de cette solution diluée.
Décrire, avec précision, le protocole expérimental de cette dilution en indiquant les précautions à
prendre sachant que la solution S0 est corrosive. (1pt)
3. Quel volume de solution S0 faut-il prélever pour obtenir une solution de degré d’acidité égal à 7,0, de
volume V’ = 1 L et de masse volumique µ’ = 1,01 g/mL. (1pt)
Données :
Le facteur de dilution F est défini par : F = Cmère / Cfille = Vfille / Vmère.
Masse molaire atomique : MC = 12 g/mol ; MH = 1 g/mol ; MO = 16 g/mol.
Le degré d’acidité d’une solution est la masse d’acide éthanoïque exprimée en gramme contenue dans 100 g
de solution.
Exercice IV.
8pts
Une bouteille en verre, de contenance égale à 1,50L, contient de l’air à θ = 20°C et à la pression atmosphérique P = 1,013.105
Pa. L’air est composé d’environ 80% de diazote et 20% de dioxygène en volume. On considèrera que c’est un gaz parfait.
Données : MO = 16 g.mol-1 ; MN = 14 g.mol-1 ; R = 8,314 S.I.
1°) Calculer la quantité de matière n d’air contenu dans la bouteille. (1pt)
2°) a) Calculer les quantités de matière de diazote et de dioxygène contenues dans la bouteille. (1pt)
2°) b) En déduire les masses de diazote et de dioxygène correspondantes. (1pt)
3°) On chauffe à θ’ = 100°C l’air contenu dans la bouteille fermée. Quelle grandeur physique se trouve également changée ?
Justifier. Calculer sa nouvelle valeur. (2pts)
4°) a) On renouvelle l’expérience, cette fois avec la bouteille ouverte. Calculer la quantité de matière de gaz n’ dans la
bouteille. (1pt)
4°) b) En déduire le volume molaire des gaz à 100°C et à la pression atmosphérique. (1pt)
4°) c) Quelles sont alors les masses de diazote et de dioxygène contenues dans la bouteille ? (1pt)
Classe de 1er S1.
Année 2008-2009.