Aurélie sept 2000


devoirs en terminale S




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1

cinétique de l'oxydation du zinc par HCl

 

oxydation du zinc par l'acide chlorhydrique

Potentiel redox des couples H3O+/H2 0 volt Zn2+/Zn -0,76 volt

  1. Ecrire l'équation bilan en précisant quels sont le réducteur et l'oxydant
  2. La concentration molaire [Zn2+] dans la solution est déterminée à divers instants,soit:

    Déterminer la vitesse moyenne de formation de l'ion Zn2+ dans l'intervalle de temps [0;500s]

  3. Tracer la courbe d'équation [Zn2+] = f(t)
  4. Déterminer la vitesse instantanée de formation de l'ion zinc à t=0 s et à t=300s. Quel facteur cinétique est mis en évidence.
  5. Quelle serait la vitesse instantanée de disparition de l'ion hydronium aux mêmes instants ?
corrigé

Zn + 2 H3O+ donnent Zn2+ + H2 + 2H2O

réducteur : le zinc métal ; oxydant : ion hydronium

vitesse moyenne (mol L-1 s-1)

= variation concentration en valeur absolue (mol L-1 )

divisée par intervalle de temps (s)

(0,17-0) / 500= 3,4 10-4 mol L-1 s-1

à t=0 : 0,09/100 = 9 10-4 mol L-1 s-1

à t=300 s : 0,09/100 = 1,5 10-4 mol L-1 s-1

La vitesse d'une réaction diminue lorsque la concentration d'un réactif diminue.

D'apès les coefficients de l'équation bilan, 2 moles d'ion hydronium disparaissent lorsque'une mole d'ion zinc se forme. La vitesse de disparition des ions hydronium est le double de la vitesse d'apparition des ions zinc.

2

cinétique questions de cours

 

  1. Qu'étudie la cinétique chimique ?
  2. En quelle unité s'exprime la vitesse de formation ou de disparition d'un corps ?
  3. A quoi sert une "trempe " en cinétique chimique.
  4. Citer 2 facteurs cinétiques ;quel est leur influence sur la vitesse de formation d'un corps
    corrigé

3

sonde solaire
 

La terre et le soleil sont des corps à symétrie sphérique.On utilise un référentiel galiléen ayant pour origine le centre du soleil et on néglige l'influence des planètes autres que la terre.

  1. Le poids d'un objet de masse m à la surface de la terre de masse M et de rayon R n'est pratiquement du qu'à l'attraction newtonienne de la terre.Si g désigne l'intensité du champ de pesanteur à la surface de la terre ,exprimer le produit GM en fonction de g et R ( G constante d'attraction universelle).
  2. La terre considérée comme ponctuelle décrit autour du soleil ,de masse kM ( k=constante =106/3) une orbite pratiquement circulaire de rayon r .Exprimer ,en fonction de r et k ,la distance x par rapport au centre de la terre , du point d'équigravité du système terre soleil ( point où les intensité des champs de gravitation du soleil et de la terre sont égales).

    Calculer x si R=6400 km ; g=9,8 ms-2 ; r=1,5 108 km

corrigé


différence de 2 carrés

avec x< r , le point cherché étant entre la terre et le soleil.

4

pendule électrique
 

 

  1. Faire le bilan des forces appliquées à la boule du pendule et les représenter sur un schéma soigné.
  2. Exprimer la force électrique s'exerçant sur la boule du pendule en fonction de m ,g et a. La calculer .
  3. Quelle est la valeur de la tension UAB entre les plaques.
  4. La tension appliquée aux plaques par le générateur double ;quelle est la valeur de a.
  5. Les 2 plaques sont isolées du générateur;UAB a sa valeur initiale; on écarte les 2 plaques d=15 cm .Quelle est la valeur de a. ?
masse de la boule m=1,2g ;g=9,8 ms-2 a. =6,5°; q=-75 nC

distance des plaques d=10 cm; aire d'une plaque S=250 cm2 

corrigé



A l'équilibre la somme vectorielle des forces appliquées à la bille chargée est nulle.

tan a = |q|E / (mg) d'où |q|E = tan a * (mg)

tan 6,5 * (1,2 10-3 *9,8) = 1,33 10-3 N

La charge est négative : vecteurs force électrique et champ sont colinéaires mais de sens contraire. Le champ E pointe vers la gauche, vers les plus petits potentiels.

donc UAB négative.

|q|E = |q| UBA/ AB d'où UBA= 1,33 10-3 * 0,1 / 75 10-9 = 1773 V

UAB = -1773 V

Si la tension UAB double, la force électrique double.

tan a = 2*1,33 10-3 / (1,2 10-3 *9,8) = 0,226

a = 12,7 °

La charge électrique reste constante le condensateur étant isolé du générateur

La capacité du condensateur et la distance des armatures AB sont inversement proportionnelles.

C1*0,1 = C2*0,15

C1 / C2= 1,5

Or Q = C2 U'AB= C1 UAB

U'AB= C1 / C2 UAB = 1,5*1773 = 2660V

E= 2660 /0,15= 17 733 Vm-1.

|q|E = 75 10-9 *17 733 = 1,33 10-3 N

tan a =1,33 10-3/ (1,2 10-3 *9,8) = 0,113

a = 6,5 ° valeur initiale inchangée




à suivre
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