Sciences physiques

Décembre 2008
Durée : 3 heures

Sujet de synthèse N° 1

Classes : 4 Sc Exp & M

Le sujet comporte 2 exercices de chimie et 2 exercices de physique répartis sur 4 pages numérotés de 1 à 4 et une feuille à rendre avec la copie .
Chimie : Exercice 1 : équilibre chimique
Exercice 2 : équilibre chimique

Physique

Exercice 1 : oscillateur mécanique libre non amorti
Exercice 2 : oscillateur électrique libre non amorti

CHIMIE
EXERCICE N° 1 : ( 2 pts)
Dans un récipient on introduit à t = 0 s 0,7 mol d’acide borique ( H3BO3(aq)) et 0,3 mol d’ammoniac ( NH3(aq) )
La réaction de la dissociation de l’acide borique est représenté par l’équation :


→

H3BO3 + NH3

H2BO3– + NH4+

Une étude expérimentale a fournit la courbe de variation de l'avancement de la réaction en fonction du temps x ( mol )

0,210,1 t (mn)
0

1

2

3

4

1°) a- Dresser le tableau d'avancement de cette réaction. b- Déterminer la composition du mélange réactionnel à l'instant de date t = 2,5 mn.
2°) Définir la vitesse d'une réaction chimique . Déterminer sa valeur maximale.
3°) Cette réaction est-elle limitée ? Justifier la réponse.

EXERCICE N° 2 : ( 5 pts)
Lors d'une séance de travaux pratiques, une classe doit synthétiser un ester à l'odeur agréable: l'éthanoate d'éthyle de formule
CH3COOC2H5 que l'on rencontre dans de nombreux parfums bon marché.
Les réactifs utilisés sont l'acide éthanoïque et l'éthanol
Dans un ballon de 250 mL, on introduit 0,5 mole d'acide éthanoïque et 0,5 mole d'éthanol à la température 20 °C.
On ajoute 1 mL d'acide sulfurique.
Pour savoir si la réaction est terminée, on prélève à différents instants un volume V du mélange réactionnel et on réalise le titrage de l'acide éthanoïque restant.
L'équation de la réaction de l'acide éthanoïque sur l'éthanol peut s'écrire :


→
Acide + alcool ← CH3COOC2H5 + H2O
( 2)
(1)

1°) Donner les formules semi - développées de l'acide et de l'alcool qui