Sujet 3

Sujet N°3 Révision Bac 2021
Bac MATHS JEBALI
CHIMIE
EXERCICE N°1 ( 3.5 points)
On désire préparer un ester avec un taux d'avancement final de 0,8. Pour cela, on mélange a moles
d'acide éthanoïque CH3COOH avec b moles de méthanol CH3OH avec a < b.
La réaction est réalisée à chaud et en présence de quelques gouttes d'acide sulfurique concentré.
La constante d'équilibre est K = 4.
1°) a- Ecrire en formules semi-développées l’équation de la réaction
b- Dresser le tableau d’évolution du système.
c- Déduire l'expression de K en fonction de a, b et xF.
2°) Définir le taux d'avancement final τf et montrer que l'expression de K en fonction de a, b et τf
τf2
peut s’écrire comme suit : K=
b
(1- τf ) ( - τf )
a
b
3°) Montrer que le rapport est égal à 1,6.
a
4°) Les quantités a et b d'acide et d'alcool ont été obtenues à partir d'un volume V1 d'acide et d'un
volume V2 d'alcool, tel que V1 + V2 = 64 mL.
Espèce Densité Masse Molaire
V1 a.d2.M1 M1 = 60 g.mol-1
a-Montrer que : = et calculer sa valeur Acide d1 = 1,05
V2 b.d1.M2 Alcool d2 = 0,79 M2 = 32 g.mol-1
b-déduire les valeurs de V1 et V2.
c-Déterminer la composition initiale ( a et b) du mélange.
5°) À une date t1, on dose à l'aide d'une solution de soude de concentration molaire C = 1mol.L-1
la quantité d'acide restant dans 5 mL du mélange réactionnel. Il a fallu ajouter 8,2 mL de soude
pour obtenir le point d'équivalence.
a-Déterminer l’avancement de la réaction et déduire la composition du mélange réactionnel à la date
t1.
b-Cette composition subira-t-elle un changement ? Justifier.
EXERCICE N°2 ( 3.5 points)

On dispose de deux solutions aqueuses (S1) et (S2) obtenues par dissolution de deux monobases dans
l’eau.
Dans le tableau suivant on a consigné la formule de la base ; la concentration de chaque solution et
son pH ainsi que la valeur de pKa du couple acide / base correspondant.
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1°) a- Dresser un tableau descriptif solution (S1) (S2)

d’avancement volumique relatif à base NH3 C2H5NH2
la réaction d’une monobase B avec -1
Concentration ( mol L ) C1 = 5. 10 -2
C2 = C1
l’eau.
b- Etablir en précisant les pH pH1 pH2
approximations utilisées l’expression pKa du couple pKa1 = 9,2 pKa2 = 10,8
du pH en fonction de C ; pKe et pKa. acide/base
2°) a- Comparer les forces des deux
bases NH3 et C2H5NH2.
b- Calculer pH1.
c- Comparer pH2 avec pH1 .Justifier.
d- Calculer pH2.
3°) a- Exprimer le taux d’avancement final de la réaction en fonction de pH ; pKe et C.
b- Calculer 𝜏f1 et 𝜏f2
c- Retrouver la classification des forces des deux bases.
+ Ke
4°) Montrer que la constante d’acidité du couple NH4 / NH3 s’écrit Ka =
t2f .C
5°) On procède à des dilutions de la solution (S1).
Pour différentes valeurs de C on trace la courbe de
l’évolution de log (𝝉f ) en fonction de log C
logf
a- Exprimer 𝜏f en fonction de log C ; pKa et pKe.
b- Justifier l’allure de la courbe.
c- En exploitant la courbe, retrouver la valeur de
pKa du couple NH+ 4 / NH3 -2 logC
0
-1,4
PHYSIQUE -2,4
EXERCICE N°1 :( 6 points)
Une lame vibrante munie d’une pointe de fréquence N réglable, impose à un point S d'une nappe
d'eau homogène, initialement au repos et assez étendue, un mouvement rectiligne sinusoïdal. Une
onde transversale d’amplitude a = 2 mm, se propage alors supposée sans amortissement, à la surface
de l'eau, avec une célérité v. Le mouvement de la source S débute à un instant t = 0, à partir de sa
position d'équilibre prise comme origine des élongations y croissantes.
Les figures 2 et 3 représentent respectivement, l’aspect à un instant t1 d’une coupe de l’eau par un plan
vertical passant par la source S et le diagramme de mouvement d’un point A de la surface de l’eau
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situé à la distance xA de la source S.
Figure 2
Figure 3
1) a- Donner la définition d’une onde.

b- Préciser, en justifiant, si l’onde se propageant à la surface de l’eau est longitudinale ou
transversale.
c. Indiquer si, au cours de sa propagation, l’onde transporte de la matière ou de l’énergie.
2) a- Donner la définition de la longueur d’onde λ. Déterminer graphiquement sa valeur.
b- Montrer que la célérité de l’onde est v = 0,5 m.s-1.
c- Déterminer l’instant t1 et la distance xA.
3) a- Etablir l'équation horaire ys(t) du mouvement de la source S.
b- En déduire l’équation horaire yA(t) du mouvement du point A.
c- Représenter le diagramme de mouvement de S. Comparer alors, l’état vibratoire du point A à celui de S.
4) Déterminer graphiquement à l’instant t1 :
a- L’élongation yA et le sens de déplacement du point A.
b- L’ensemble des points de la surface du liquide qui vibrent en phase avec le point A.
EXERCICE N°2 : ( 5 points)

Soit une bobine (B) d’inductance L et de résistance r .On se propose de déterminer l’inductance
L de labobine (B). On réalise le circuit électrique représenté par la figure 3 K
portant, en série, un générateur de tension idéale de fem E, A
une bobine d’inductance L et de résistance r, un interrupteur K
et un résistor de résistance R.
E M
i
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A l’instant t=0, on ferme l’interrupteur K et à l’aide d’un oscilloscope

à mémoire, on enregistre la tension uB(t) aux bornes de la bobine (B)
sur la voie y1 et la tension uR(t) sur la voie y2, on obtient les
courbes de la figure 4 .
1) a- Reproduire le schéma du circuit éléctrique et indiquer le branchement
de l’oscilloscope qui permet de visualiser les tension uB(t) et uR(t)
respectivement aux bornes de la bobine et du résistor en indiquant la précaution à prendre sur la voie y1.
b- Montrer que la courbe C1 correspond à uR(t).
c- Interpréter le retard temporel de l’établissement uB(t) et uR(t) (V)
du courant dans le circuit. 6
2) Établir l’équation différentielle régissant les 5,4
variations de la tension uR(t) dans le circuit.
- t
C1
RE
Vérifier que : u (t) = (1- e τ )
R
R+r
est une solution de l’équation différentielle C2
précédemment établie.
L
Avec τ = désigne la constante de temps. t(ms)
R+r 0,6
0 t1
3) Déterminer graphiquement la valeur de la fem E Figure 4
du générateur.
4) Etablir, en régime permanent, l’expression de la tension UB et celle de UR.
5) Déterminer la valeur de la résistance R et celle de r sachant que R - r = 80 .
𝑹−𝒓
6) a- Montrer que 𝒕𝟏 = − 𝝉 𝑳𝒐𝒈 𝟐𝑹
b- On donne t1 = 6 ms, calculer  et déduire la valeur de l’inductance L.
sachant qu’à cet instant
uB = uR.
EXERCICE N° 3 : (2points) Etude d’un document scientifique

L’antenne d’un récepteur radio est liée à un circuit RLC d’inductance L et
de capacité C modifiable.
Une onde radio reçue par l’antenne crée aux bornes du dipôle RLC une tension excitatrice :
U(t) = Umsin (2πN t) avec N la fréquence de l’onde reçue.
L’antenne capte les ondes émises par les différentes stations. Pour suivre une émission
radio particulière il faut privilégier une fréquence au détriment des autres. Pour cela, on règle
la valeur de de C de façon que le récepteur n’entre en résonance d’intensité qu’avec
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l’émission de fréquence N = , sa réponse aux autres fréquences est négligeable.
2 Lc
Questions
1- Préciser l’excitateur aux bornes du dipôle RLC.

2- Expliquer comment le récepteur radio répond uniquement à une seule fréquence bien que l’antenne
capte les ondes émises par les différentes stations.
3- Déterminer la valeur de la capacité C du dipôle RLC d'un poste-radio utilisé pour suivre les
émissions de la radio nationale de Tunis sur une fréquence N =600KHz On donne l'inductance
L=10mH.
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EXERCICE N°2 ( 3.5 points)

1°) a- Dresser un tableau descriptif solution (S1) (S2)

situé à la distance xA de la source S.

1) a- Donner la définition d’une onde.

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A l’instant t=0, on ferme l’interrupteur K et à l’aide d’un oscilloscope

EXERCICE N° 3 : (2points) Etude d’un document scientifique

1- Préciser l’excitateur aux bornes du dipôle RLC.

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