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d'après
concours kiné St
Michel 03
physique 1 h
(note sur 20 ) - chimie ½ h (note sur 10)
Donner pour
chaque question la (les) proposition(s) exacte(s)
les points ne seront accordés que si la
réponse globale est correcte ( sans
calculatrice)
Données :
20,5
= 1,41 ; 30,5 = 1,73 ; p=3,14 ;
sin 45 =cos 45= 0,707 ; sin 60 =0,87 ; cos 60 =
0,5 ; G =6,62 10-11 SI
rayon de la terre R= 6400 km ;
célérité de la lumière dans le
vide c=3 108 m/s ; g0=10
m/s²
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questions
1 à 4
- Soit lexpérience idéale suivant :
on dispose dune baignoire remplie deau
et dun ballon sphérique également
rempli deau. La masse de lenveloppe est
considérée comme négligeable. On
laisse choir doucement le ballon dans la baignoire sans
lui communiquer de vitesse particulière.
- Parmi les positions suivantes laquelle vous semble
correspondre à léquilibre
hydrostatique.
- Cette même expérience est
réalisée sur la lune. Même
question.
- Cette expérience est réalisée
dans la station spatiale internationale. Même
question.
- Donner (l) ou (les) affirmations exacte(s)
A- La poussée dArchimède subie par un
corps dans un fluide dépend de la profondeur
dimmersion.
B- La poussée dArchimède
dépend de létat de mouvement du corps
immergé par rapport au fluide.
C- La poussée dArchimède est
indépendante de la profondeur dimmersion et
de létat de mouvement du corps par rapport
au fluide.
D- La poussée dArchimède est une
force de nature électromagnétique.
E- La poussée dArchimède est une
force de nature gravitationnelle.
corrigé
le ballon est soumis à deux forces :
son poids, vertical, vers le bas , valeur : volume du
ballon * masse volumique de l'eau * g = Vreaug
la poussée d'Archimède, vertical, vers le
haut, valeur = poids du volume d'eau
déplacé
poussée = volume du ballon immergé * masse
volumique du liquide * g = Vireaug
à l'équilibre hydrostatique, ces deux
forces sont opposées(Vreaug
= Vireaug )
: le ballon s'enfonce donc jusqu'à ce qu'il soit
entierement immergé
situation B
correcte.
même conclusion sur la lune.au voisinage du centre
de gravité de la station orbitale , il y a
impesanteur dans un référentiel lié
à la station. : en lachant le ballon au desus du
liquide, le ballon reste là où on le lache.
situation A
correcte.
C- La poussée dArchimède est
indépendante de la profondeur dimmersion et de
létat de mouvement du corps par rapport au
fluide. vrai
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ondes
- Les géophysiciens ont mis en évidence
lexistencede deux parties concentriques dans le
noyau de la terre. Le noyau interne Ni et le noyau
externe Ne. Le premier, la graine du noyau se comporte
plutôt comme un solide et le second se comporte
plutôt comme un fluide ; cest ce que
lon appelle lanomalie du noyau.
Donner (l) ou (les) affirmations
exacte(s) :
A- Le Ni se laisse difficilement traverser par les
vibrations longitudinales.
B- Le Ni se laisse facilement traverser par les
vibrations longitudinales.
C- Le Ni se laisse difficilement traverser par les
vibrations transversales.
D- Le Ni ne se laisse traverser ni par les unes ni par
les autres.
E- Le Ni se laisse facilement traverser par les
vibrations transversales.
- Donner (l) ou (les) affirmations
exacte(s) :
A- Le Ne se laisse difficilement traverser par les
vibrations transversales.
B- Le Ne se laisse difficilement traverser par les
vibrations longitudinales.
C- Le Ne se laisse facilement traverser par les
vibrations transversales.
D- Le Ne ne se laisse traverser ni par les unes ni par
les autres.
E- Le Ne se laisse facilement traverser par les
vibrations longitudinales.
- Le hasard veut que lors de la plongée
dun sous marin nucléaire, celui-ci se
retrouve à la verticale de lépicentre
dun tremblement de terre, situé en
profondeur dans le sol océanique.
Lépicentre émet des trains
dondes sismiques, formées par superposition
de deux composantes, lune longitudinale (onde P),
lautre transversale(onde S)
Donner (l) ou (les) affirmations
exacte(s) :
A- Le sonar du sous marin ne détecte que les ondes
S.
B- Le sonar du sous marin ne détecte que les ondes
P.
C- Le sonar du sous marin détecte les ondes P et
les ondes S.
D- Le sous marin va osciller verticalement lors du
passage des ondes sismiques.
E- Le sous marin oscillera verticalement et
horizontalement.
corrigé
Les vibrations longitudinales se propagent dans les liquides
et les solides
Les vibrations transversales se propagent dans les
solides.
5/ B
et
E vraies.
6/ A
et
E vraies.
7/ B
et
D vraies.
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mécanique
- Dans un modèle simplifié de circulation
sanguine, on fait lhypothèse que le
cur fournit lénergie suffisante pour
permettre au sang darriver au cerveau, en
présence uniquement dun champ de pesanteur
g. La masse volumique du sang est voisine de celle de
leau (1000 kg/m3) et le débit
sanguin cérébral est de lordre de 300
L/h. Sachant que la distance entre le cerveau et le
cur est de 50 cm, la puissance cardiaque mise en
jeu pour lirrigation du cerveau, chez un individu
debout, est en watt.
0,22 ; 0,42 ; 0,62 ; 0,82 ;
1,22 ; autres.
- La force motrice dune locomotive est de 8
105 N, sa puissance est de 4 104
W ; par conséquent elle roule à la
vitesse de 160 km/h.
vrai ou faux.
- Un satellite orbite autour de la terre avec une
apogée (point le plus haut de sa trajectoire)
situé à un rayon terrestre. Par
conséquent, la valeur du champ de gravitation
crée par la terre en ce point est en m/s²
2,25 ; 2,5 ; 3,25 ; 4 ; 4,5 ;
autres.
- Un wagonnet de montagnes russes de masse m= 1 tonne
avec ses passagers, décrit un cercle vertical de
rayon 6,4 m. Sa vitesse minimale au sommet de la
trajectoire est en m/s.
6 ; 8 ; 9 ; 10 ; 11 ;
autres.
- Un mobile de masse m = 50 kg descend une pente de 5%
en partant sans vitesse initiale. La vitesse atteinte au
bout de 100 m de descente est de 36 km/h. Il a donc
été soumis à des forces de
frottements, au cours de la descente, forces
supposées constantes et de valeur égale
à (N) :
0 ; 36 ; 18 ; 56 ; 62 ;
autres.
- On étudie le mouvement dun canot
à moteur et en particulier lévolution
de sa vitesse en fonction du temps. Pour cela et dans un
souci de simplification, le canot est assimilé
à un point sur lequel agissent les
forces :
- le poids du canot P=mg
- La réaction du plan deau sur le canot (
R)
- La force motrice du moteur (F)
- La force de frottement fluide directement
proportionnelle à la vitesse du canot ( f = -k
v)
Léquation différentielle de la
vitesse peut se mettre sous la forme :
at-v0 ; v0 sin ( wt-j)
; v0 (1
et/t )
; v0 et/t ;
v0 (1 + et/t)
; autres.
- Une bouée de masse m et de volume V est
retenue au fond dun bassin rempli deau, de
masse volumiqueconstante r0.
La profondeur du bassin est suffisante pour la suite de
lexpérience correspondant à
létude du mouvement dascension
de la bouée. Nous nous plaçons dans le cas
où les forces de frottements entre la bouée
et leau sont de la forme f = -kv.
Donner (l) ou les affirmation(s)
exacte(s) :
A- Le mouvement est uniforme pendant toute la
durée de lascension.
B- Le mouvement est uniforme pendant une partie de
lascension.
C- Le mouvement est uniformément
décéléré.
D-Son expression mathématique est v(t) = v0
et/t
.
E- Son expression mathématique est v(t) =
v0 (1- et/t
).
E- Son expression mathématique est v(t) =
v0 (1+ et/t
).
- Dans les expressions mathématiques
précédentes apparaissent les grandeurs
v0 et t. Elles sont
données par les expressions suivantes :
v0 = mVgr0
/ k ; v0 =(m + Vr0
)g / k ; v0 =(-m + Vr0
)g / k ; t= k/m ;
t = m/k.
- Un athlète a parcouru un 100 m en 10,5s. On
modèlise sa course en considérant 2 phases
: il accélère uniformément pendant
les 15 premièrs mètres de course, qu'il
parcourt ensuite à vitesse constante de 10 m/s
jusqu'à l'arrivée.
- Quelle est la valeur de l'accélération
moyenne (m/s²) pendant la phase de démarrage
?
0,95 ; 0,12 ; 9,5 ; 5 ; 6,7 ; 4,3.
corrigé
débit = 300/3600 = 3/36 = 1/12 L/s
puissance (W) mise en jeu par le coeur = travail du poids
de 1/12 L de sang
P= mgh = 1/12 * 10*0,5 = 5/12 =
0,42 W.
Puissance (W) = force (N) * vitesse (m/s)
vitesse = puissance / force = 4 104 / 8 105 = 1 / 20 =
0,05 m/s = 0,05*3,6 km/h =0,18
km/h.
à l'altitude h = rayon terrestre noté R, g =
10 R² / (R+R)² = 10 / 4 =
2,25 m/s².
au sommet de la trajectoire, le wagonnet est soumis à
deux forces centripètes, le poids et l'action normale
du support. A la limite du décrochement l'action du
support notée N, est nulle. la seconde loi de Newton
s'écrit : mg + N = mv²/ r
v²mini = gr = 10*6,4 = 64 ; vmini
= 8 m/s.
36 km/ h = 36/3,6 m/s = 10 m/s
théorème de l'énergie
cinétique : ½mv²-0 = travail du poids +
travail des frotements
l'action normale du plan, perpendiculaire à la
vitesse ne travaille pas
½mv² = mgh -fAB avec AB = 100 m et h = 0,05*100
= 5 m
f = m(gh-½v²) / AB = 50(10*5 - 0,5 * 10²)
/ 100 =0.
les relations proposées ne sont pas des
équations différentielles mais les solutions
d'équations différentielles.
Poids du canot et action normale de l'eau sont
opposées. La seconde loi de Newton s'écrit,
projetée sur un axe horizontal, de même sens
que la vitesse.
F-kv = ma = mdv/dt = mv' soit v' + k/m = F/m.
La bouée est soumise à :
son poids, vertical vers le bas , valeur mg
la poussée d'Archimède, poids du volume
d'eau déplacé, verticale vers le haut , valeur
: Vr0g
les frottements, verticale, de sens contraire à la
vitesse , valeur : kv
la seconde loi de Newton s'écrit sur un axe
vertical vers le haut : -mg + Vr0g
-kv = ma = mdv/dt = mv'
v' + k/m v = g(Vr0/
m -1) (1)
Le mouvement est uniforme pendant une partie de
lascension. La vitesse limite est telle que :
k/m vlim = g(Vr0/
m -1) soit
vlim = g m/k(Vr0/
m -1)= g/k(Vr0-m)
solution de l'équation différentielle (1) :
v = A e-t/t+vlim
avec t
= m/k.
à t=0 , la vitesse est nulle d'où 0 = A
+vlim soit A = -vlim ;
v = vlim (
1-e-t/t).
accélération moyenne amoy =
Dv/Dt
avec Dv = 10 m/s
100-15 = 85 m parcouru à la vitesse de 10 m/s soit
une durée de 85/10 = 8,5 s
Dt = 10,5-8,5 = 2s et
amoy = Dv/Dt
= 10/2 = 5
m/s².
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optique
- Un objet de 2 m de hauteur est regarder à
travers une lentille de vergence v= 2 dioptries et
situé à 500 m de celle-ci. Limage de
lobjet est donc située à :
A- 40 cm à droite de la lentille.
B- 50 cm à droite de la lentille.
C- 60 cm à droite de la lentille.
D- 50 cm à gauche de la lentille.
E- 40 cm à gauche de la lentille.
F- autres.
- Limage précédente a une taille de
( en mm)
2 ; 3 ; 4 ; 5 ; 6 ; autres.
- Cette même image :
A- est droite par rapport à lobjet et
réelle.
B- est droite par rapport à lobjet et
virtuelle.
C- est renversée par rapport à lobjet
et réelle
D- est renversée par rapport à lobjet
et virtuelle
E- se forme à linfini.
- Le rapprochement dioptrique produit par une couche de
benzène de 30 cm dépaisseur et
dindice de réfraction n=1,5 est de (en
cm) :
4 ; 5 ; 8 ; 10 ; 15 ;
autres.
- Pour obtenir le même rapprochement mais avec de
leau dindice n = 1,33,
lépaisseur de la couche devrait être
en mm :
20 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60 ;
autres.
- Soit le système optique suivant :
F1 et F1 sont les foyers de
L1 ; F2 et F2
sont les foyers de L2 ;
Limage par construction donnée de
lensemble est :
A- virtuelle et renversée par rapport à
AB.
B- virtuelle et droite par rapport à AB.
C- réelle et renversée par rapport à
AB.
D- réelle et droite par rapport à AB.
- Soit le système optique suivant :
F1 et F1 sont les foyers de
L1 ; F2 et F2
sont les foyers de L2 ;
Limage par construction donnée de
lensemble est :
A- virtuelle et renversée par rapport à
AB.
B- virtuelle et droite par rapport à AB.
C- réelle et renversée par rapport à
AB.
D- réelle et droite par rapport à
AB.
corrigé
objet considéré à l'infini : l'image se
trouve au foyer principal image
vergence v = 2dioptries, d'où la distance focale
image 1/2 = 0,5 m
image réelle, inversée par rapport à
l'objet, située à 50 cm à droite de la
lentille.
tan a = AB/OA = 2/500 ; tan
a =A1B1/OF'
soit A1B1= OF'tan a
= 0,5 * 2/500 = 1/500 = 0,002 m = 2
mm.
déplacement de l'image par la couche de
benzène : d= e(1-n0/n) avec n0
=1, indice de l'air ; e épaisseur de la couche en
m.
d = 0,3(1-1/1,5) = 0,3*0,5/1,5 = 0,1 m =
10 cm.
épaisseur de la couche d'eau : 0,1 = e(1-1/1,33) =
e*0,33/1,33 soit e = 0,1*1,33/0,33 = 0,4 m = 40 cm =
400 mm.
l'image définitive est renversée par
rapport à AB ; elle est située à gauche
de la seconde lentille et en conséquence est
virtuelle
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radioactivité
- Soient les trois radionucléides
suivants : A-1
ZX (1) ; A
ZX (2) ; A+1
ZX (3). A
ZX est émetteur
b-.
Ces trois radionucléides sont classés par
ordre croissant de stabilité. La bonne combinaison
est :
3,2,1 ; 3,1,2 ; 2,1,3 ; 2,3,1 ;
1,3,2.
- Soient les trois radionucléides
suivants : A+1
ZX (1) ; A
ZX (2) ; A-1
ZX (3). A
ZX est émetteur
b +.
Ces trois radionucléides sont classés par
ordre croissant de stabilité. La bonne combinaison
est :
3,2,1 ; 3,1,2 ; 2,1,3 ; 2,3,1 ;
1,3,2.
- Dans le texte qui suit une ou plusieurs erreurs ont
été volontairement introduites. Combien
derreurs ?
..Luranium naturel extrait du minerai est
constitué de 99,3 % duranium 238 et de
seulement 0,7 % duranium 235, seul susceptible de
fournir de lénergie par fission. Cest
donc un combustible très pauvre. cest la
raison pour laquelle dans presque la totalité des
réacteurs nucléaires
daujourdhui on utilise de luranium
enrichi à 3 ou 4% en uranium 235.
Dans un réacteur la fission des noyaux
duranium 235 conduit à la formation de
noyaux radioactifs appelés produits de fission..
La capture de neutrons par luranium 238 produit
après deux désintégrations
b- au plutonium 238
qui peut aussi fournir de lénergie par
fission.
Seule une infime partie du combustible placée dans
un réacteur est désintégrée.
Luranium qui na pas été
consommé et le plutonium formé sont
récupérés après
séparation des produits de fission. Ce que
lon appelle le retraitement..
Luranium et le plutonium sont recyclés pour
produire à nouveau de
lélectricité, doù la
raison du cycle du combustible.
On rappelle que le noyau duranium contient 92
protons et que celui de plutonium 94.
corrigé
A ZX est émetteur
b- : A
ZX -->A
Z+1X + -10e

A ZX est émetteur
b+ : A
ZX -->A
Z-1X + +10e
dans le cas de l'émission b-
: 3, 2, 1; (3 est le plus proche de la zone de
stabilité et 1 le plus loin)
dans le cas de l'émission b+
: 1, 2, 3; (1 est le plus proche de la zone de
stabilité et 3 le plus loin)
....seul susceptible de fournir de lénergie par
fission......
....Seule une infime partie du combustible placée
dans un réacteur est
désintégrée....
ces affirmations sont fausses car l'uranium 238 non
fissible est fertile : ce dernier bombardé par des
neutrons conduit à des réactions de
fission.
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chimie
- A- dans le domaine de la vie la respiration des
êtres vivants est une transformation
forcée.
B- Lorsquune pile fonctionne, le système
chimique qui la constitue est hors équilibre.
C- La charge dun accumulateur est une
transformation forcée.
D- lacide chlorhydrique est capable dattaquer
tous les métaux.
E- Dans un électrolyseur la cathode est
lélectrode reliée au pôle
positif du générateur.
- A- Le mouvement brownien est le témoin de
lagitation moléculaire au sein dun
solide.
B- Si les chocs entre molécules de gaz sont
élastiques, les chocs sont efficaces.
C- La fréquence des collisions diminue si la
concentration des réactifs diminue.
D- Le temps de demi réaction correspond à
la moitié de la durée totale de la
réaction.
E- Un catalyseur naugmente pas le nombre de
collisions efficaces.
- A- La température est sans effet sur le taux
davancement à léquilibre
dune estérification.
B- Laspirine donne de lacide salicylique par
hydrolyse basique.
C- Les savons sont des tensioactifs efficaces en eaux
dures.
D- Lobtention dalcanes ramifiés
à partir dalcanes linéaires se fait
par craquage catalytique.
E- le reformage permet dobtenir des hydrocarbures
benzéniques.
- A- Certaines espèces chimiques comme
leau possède un caractère
amphiphile.
B- La constante déquilibre dune
réaction dépend des conditions initiales du
système.
C- Le changement détat saccompagne de
rupture de liaisons intramoléculaires.
D- La rupture dune liaison chimique est
exothermique.
E- Au cours dune liquéfaction il y a
augmentation du désordre dans le
système.
- Le bromure de méthyle réagit avec
leau suivant léquation
totale :
CH3Br + H2O --> CH3OH
+ Br - + H+.
Une cellule de longueur L et de surface S reliée
à un conductimètre plonge dans un
bécher contenant initialement 10 mol deau,
10 mmol de bromure de méthyle et un solvant
homogénéisant lensemble. La
réaction est suivie par relevé
conductimétrique.
A- La conductivité dune solution
électrolytique augmente si la température
augmente.
B- La conductivité dune solution
électrolytique est linverse de sa
résistance.
C- La conductivité dune solution
électrolytique varie avec la surface de la
cellule.
D- La réaction chimique étudiée ici
est une réaction délimination.
E- Si cette réaction était
étudiée à deux températures
différentes, lavancement final serait
différent
- Lorsque le taux davancement est de 10%, la
conductance de la solution est :
13,3 mS; 0,215 S ; 2,15 S ; 215 mS ;
2,15 mS.
l(H+) = 35
10-3 ; l (Br-)
= 8 10-3 S m²
mol-1 ; volume de la solution V=200
mL ; rapport de la cellule L/S=100
m-1.
- cours dune autre manipulation la
conductivité mesurée à un instant t
était 430 mSm-1, lavancement de
la réaction serait : 0,02 dmol ; 1
mmol ; 0,2 cmol ; 0,1 cmol ; 2 mmol
Quantités initiales : 20 mmol de bromure de
méthyle ; 10 mol deau
conductivité finale mesurée 4,3 S
m-1.
- Le peroxyde dhydrogène
H2O2 réagit lentement avec
les ions iodures I- en solution aqueuse acide
suivant la réaction quasi-totale
déquation : H2O2
+ 2I- --> I2 +
2H2O.
Lévolution de la concentration en diiode est
suivie par spectrophotométrie. Le
spectrophotomètre comporte une cuve de longueur L=
10 mm. Le coefficient dextinction molaire est
e =2 105 L
mol-1 cm-1. Le mélange
initial est incolore.
A- Labsorbance de cette solution est définie
par la loi de Berr Lambert A= e
/ L [I2]
B- Cette manipulation seffectue à une
longueur donde déterminée.
C- Le coefficient dextinction molaire ne varie pas
avec la longueur donde utilisée.
D- La solution est nécessairement colorée
par le diiode.
E- Le réglage du zéro de lappareil
seffectue avec une cuve contenant de leau et
du diiode.
- Labsorbance mesurée au temps de demi
réaction est : 1 ; 0,1 ; 1,5 ;
2 ; 0,2
concentrations initiales dans la cuve en mol
/L :[H2O2]=2
10-3 ;
[I-]=210-5 ;
[H+]=2 10-3.
- Si lavancement varie de manière
linéaire, de linstant t à la date
t=10 s, la vitesse initiale volumique de la
réaction est en mol 1
s-1 : 2 10-5 ; 2
10-7 ; 10-7 ;
10-6 ; 4 10-7.
La concentration des ions iodures disparue à la
date t=10 s est 2 10-6 mol/L.
Une solution S est obtenue par
mélange de 4 solutions dont les
caractéristiques initiales sont les suivantes/
|
composé
|
formule
|
volume
|
concentration
initiale (mol/L)
|
|
méthanoate
de sodium
|
HCOO-
Na+
|
V1=50
mL
|
C1=0,02
|
|
acide
méthanoïque
|
HCOOH
|
V2=50
mL
|
C2=0,02
|
|
acide
nitreux
|
HNO2
|
V3=50
mL
|
C3=0,02
|
|
nitrite de
sodium
|
Na+
NO2-
|
V4=50
mL
|
C4=0,02
|
Soit léquation acido-basique pouvant se
produire : HCOO- +
HNO2= NO2- +
HCOOH
HCOOH/ HCOO- : pKa = 3,8 ;
HNO2 / NO2- ;pKa =
3,2.
A- Le quotient de réaction initiale est
de 10.
B- Le système évolue dans le sens
direct.
C- Le quotient de réaction à
léquilibre est 4.
D- Si le pH à léquilibre est 2,5,
lespèce HCOO- prédomine
par rapport à HCOOH.
log 4 = 0,6 ; log 2,5 = 0,4
- Linstant t où la concentration
[NO2-] dans la solution
vaut 6 mmol/L, lavancement de la réaction
est :
0,02 mol ; 0,2 mmol ; 2 cmol ; 0,2
dmol ; 2 mmol.
- Si lvancement final est 1/ 3 mmol, le pH de la
solution S est : 3,5 ; 3,2 ; 3,8 ;
4,1 ; 2,9.
log 5 = 0,7 et log 2 = 0,3.
corrigé
1B et
1C vraies.
2C vraie.
t½ : durée au bout de laquelle la
moitié du réactif limitant à disparu (
ou encore durée au bout de laquelle l'avancement est
égal à ½ xfin )
Le catalyseur remplace une réaction lente par deux
réactions plus rapides.
3 :
amphiphile (ion carboxylate des savons possédant une
extrémité lipophile et une partie
hydrophile)
le reformage catalytique donne des
alcanes ramifiés
3A vraie.
4 faux.
5A et 5C vraies.
La conductance en siemens est l'inverse de la
résistance G=1/R ;
conductance G (en S) et conductivité s(
S /m) sont proportionnelles; la constante de
proportionnalité dépend de la surface de la
cellule.
il s'agit d'une réaction de substitution.
s = l
(H+) [H+]+ l
(Br-) [Br-] avec
[H+] =[Br-] =
t c ; c = 10-3 / 0,2 =
5 10-2 mol/L = 50 mol/m3; t
= 0,1.
s =(35 + 8) 10-3
*0,1*50 = 0,215 S /
m.
G (S)= k(m) s (S/m) =
0,01*0,215 = 2,15 10-3 S = 2,15
mS.
s t = 0,43 S/m ;
s fin = 4,3 S/m ; or
t = s
t / s
fin =0,1
avancement x = t x
fin = 0,1 *20 10-3 = 2 10-3 mol
= 2 mmol = 0,2 cmol = 0,02 dmol.
A= e L [I2]
;(L en cm ) 6B et
6D vraies.
H2O2 + 2I- -->
I2 + 2H2O.
le diiode est en défaut
;[I2]fin=
½[I- ]départ
=10-5 mol/L
à tfin , A= e
L [I2]fin= 2
105 * 1 * 10-5 = 2 ; à t½,
At½ =
1.
vitesse = 1/V dnI2/dt
=d[I2] / dt si V est constant.
d[I2] = 10-6 mol/L ; dt =
10 s doù v =10-6 / 10 =
10-7 mol
L-1 s-1.
HCOO- + HNO2=
NO2- + HCOOH
Qr,i=[NO2-]i[HCOOH]i
/
([HNO2]i[HCOO-]i)=
1.
car
[NO2-]i=[HCOOH]i
=
[HNO2]i=[HCOO-]i=
500*0,02 /200 = 0,005 mol/L
K=[NO2-]éq[HCOOH]éq
/
([HNO2]éq[HCOO-]éq)
10-3,2 =
[NO2-]éq[H3O+]éq
/ [HNO2]éqsoit
[NO2-]éq
/[HNO2]éq
=10-3,2
/[H3O+]éq
;
10-3,8 =
[HCOO-]éq
[H3O+]éq
/ [HCOOH]éq soit
[HCOOH]éq /
[HCOO-]éq=[H3O+]éq
/10-3,8 ;
K=10-3,2 /10-3,8 = 100,6
= 4.
Qr,i< K, donc évolution dans le sens
direct.
à pH=2,5 ( inférieure au pKa) la forme
acide HNO2 prédomine
surNO2-.
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HCOO- =
NO2-
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+ HNO2
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= NO2-
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+ HCOOH
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initial
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50*0,02 = 1 mmol
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1 mmol
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1 mmol
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1 mmol
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en cours
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1-x
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1-x
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1+x
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1+x
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final
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1-1/3 = 2/3
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1-1/3 = 2/3
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1+1/3 = 4/3
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1+1/3 = 4/3
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6 mmol/L soit 6/5 = 1,2 mmol dans 0,2 L
et 1+x = 1,2 soit x = 0,2
mmol.
pH = ½(pKa1 + pKa2 ) =
½(3,2+3,8) = 3,5.
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