Première S

Devoir commun
Mai 2013

PHYSIQUE-CHIMIE
M. GOLESTIN
M. TARGY
M. LABBÉ

Durée de l'épreuve : 3 h
L’usage de la calculatrice est autorisé
Document autorisé : la classification périodique des éléments
(à rendre à la fin de l’épreuve)
Ce sujet comporte 12 pages numérotées

Chaque partie est évaluée sur 10 points. Les différentes parties sont indépendantes et peuvent être abordées dans l’ordre souhaité, mais chacune doit être traitée. Les réponses aux questions doivent être rédigées. Données
Constantes
Constante

Valeur

Constante de Planck

h=6,62606957×10−34 J⋅s

Constante de gravitation universelle

G=6,674×10−11 N⋅m 2⋅kg−2

Vitesse de la lumière dans le vide

c=2,997 924 58 m⋅s−1

Charge élémentaire

e=1,602×10−19 C

Constante électrique

k=8,988×10 9 N⋅m 2⋅C−2

Tableau 1 : Constantes utilisées en Physique et Chimie.
Unités
Grandeur

Unité

Symbole

Masse

Unité de masse atomique unifiée u

Énergie

Électron-volt

Définition
−27

1 u=1,660×10

eV

kg

1 eV=1,602×10−19 J

Tableau 2 : Unités utilisées en physique nucléaire et atomique.
Formules
Loi ou formule

Expression, les valeurs numériques étant en unités S.I.

Loi de Coulomb entre une charge q1 et une charge q2 situées à la distance d l’une de l’autre

q ⋅q
F=k⋅ 1 2 2 d (1)

Force de gravitation universelle entre un objet de masse m1 et un objet de masse m2 situés à la distance d l’un de l’autre

m ⋅m
F=G⋅ 1 2 2 d (2)

Énergie d’un photon

c
E=h⋅ν=h⋅
λ

(3)

λ max ×T =2,90⋅10−3

(4)

Loi du déplacement de Wien

Tableau 3 : Lois ou formules utilisables dans ce devoir.
1ère S – Devoir commun 2013 – Épreuve de Physique-Chimie

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Partie A : L’eau, un solvant bien particulier !
A.1 - Qu’est-ce que l’eau ?
A.1.1) Rappeler la structure électronique des atomes H et O.
A.1.2) En déduire le nombre de doublets liants et non liants de chaque atome.
A.1.3) Prévoir la structure et la géométrie de la molécule d’eau.
A.1.4) Les liaisons O – H sont-elles polarisées ? Si oui, tracer le moment dipolaire de