Guerre froide

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1°S - CONTROLE DE PHYSIQUE - CHIMIE n° 2 (2008−2009) −
NOM :

CHIMIE On rappelle les valeurs des masses atomiques exprimées en g.mol−1 H : 1,00 O : 16,0 S : 32,1 Al : 27,0

Cu : 63,5

K : 39,1

Cl : 35,5

I- Solutions électrolytiques On prépare 3 solutions aqueuses S1 , S2 , S3 ,chacune de volume Vo = 2500 mL. 1. S1 est obtenue en dissolvant m1 = 68,46 g de sulfate d’aluminium (Al2(SO4)3) 2. S2 est obtenue en dissolvant m2 = 47,88 g de sulfate de cuivre (Cu SO4) 3. S3 est obtenue en dissolvant m3 = 17,43 g de sulfate de potassium (K2 SO4) 1. Calculer les masses molaires M1 , M2 et M3 des composés ioniques envisagés (1 pour le sulfate d’aluminium, 2 pour le sulfate de cuivre et 3 pour le sulfate de potassium) 2. Calculer les valeurs des concentrations molaires pour les ionsprésents dans chaque solution : [Al3+] et [SO42−]1 pour S1 , [Cu2+] et [SO42−]2 pour S2 et [K+] et [SO42−]3 pour S3 (les indices pour les concentrations des ions sulfate correspondent aux numéros des solutions) 3. On mélange V = 20,0 mL de S1 et V = 20,0 mL de S2 . Calculer la valeur de [SO42−] dans le mélange M1 obtenu 4. On mélange V1 = 20,0 mL de S1 , V2 = 30,0 mL de S2 et V3 = 50,0 mL de S3 . Pourle mélange M2 obtenu, a) Calculer la valeur de [K+] b) Calculer la valeur de [SO42−] 5. On mélange un volume V’1 de solution S1 , V’2 de solution S2 et V’3 de solution S3 de sorte que dans le mélange M3 obtenu, de volume total V’T = 150,0 mL , on ait [K+] = [Cu2+] = 0,0400 mol.L−1 a) Calculer les valeurs de V’1 , V’2 et V’3 b) Calculer la valeur de [SO42−] dans le mélange M3 obtenu 6. On fabriqueun nouveau mélange M4 en ajoutant V"1 = 40,0 mL de S1, V"2 de solution S2 et V"3 de solution S3 de − sorte que dans le mélange obtenu, de volume total V"T = 200,0 mL, on ait [SO42−] = 0,120 mol.L−1 Calculer les valeurs de V"2 et de V"3 II− Cristal de sulfure de sodium −

On envisage un cristal ionique de sulfure de sodium. Dans le schéma ci−contre, les ions sulfure sont représentés par despetites sphères noires et les ions Na+ par de grosses sphères grisées. Les ions sulfure sont placés aux sommets du cube ABCDEFHG d’arête a = AB et aux centres des faces de ce cube. Les ions Na+ occupent les sites octaédriques aux centres des petits cubes d’arêtes a/2 (par exemple le petit cube grisé AMINQPOR). On donne : a = 6,54 10−9 m , e = 1,60 10−19 C , K = 9,00 109 SI. a. Déterminer le nombre N1d’ions Na+ et le nombre N2 d’ions sulfure appartenant au cube ABCDEFHG. b. En déduire la valeur de la charge q des ions sulfure (de symbole S, avec la charge adéquate) c. Déterminer la valeur de la distance d entre l’ion sulfure placé en A et l’ion Na+ placé au centre du petit cube AMINQPOR d. Calculer la valeur de la force électrique exercée par cet ion Na+ sur cet ion sulfure

PHYSIQUE

NOM:

I− Forces s’exerçant sur un parallélépipède −
A − On envisage un solide de forme parallélépipédique (S) de hauteur h = 0,300 m, de largeur et de profondeur égales à a = 0,100 m, de centre de gravité G , figure 1 fabriquée dans un matériau de masse volumique ρS = 2500 kg.m−3 et attaché par des fils inextensibles et de masses négligeables en H centre de la face supérieure de (S) (voir figure1 où les longueurs ne sont pas à l’échelle) • le fil HCB est attaché en B à un ressort vertical R1 , de masse négligeable, de constante de raideur k1 = 83,5 N.m−1 et de longueur à vide Lo = 0,160 m, attaché en A à un support horizontal ; à l’équilibre, la portion HC fait un angle α = 45,0° avec l’horizontale, et le ressort R1 a une longueur L1. • le fil HFE est attaché en E à un ressort verticalR2 , de masse négligeable, de constante de raideur k2 = 103 N.m−1 et de longueur à vide Lo = 0,160 m (la même que R1) rattaché en D au même support horizontal ; à l’équilibre, la portion HF fait un angle β = 30,0° avec l’horizontale, et le ressort R2 a une longueur L2. • C et F sont des poulies parfaites dont la position reste inchangée tout au long de l’exercice (voir ci−dessous coordonnées...
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