0 UNIVERSITÉ CHEIKH ANTA DIOP DE DAKAR 1/4

2024GS27NA0133
♦ Durée: 4 heures
OFFICE DU BACCALAUREAT Séries : S2-S2A-Coef 6
E.mail : office@ucad.edu.sn Séries : S4-S5-Coef 5
site web : officedubac.sn
Epreuve du 1er groupe
CORRIGE SCIENCES PHYSIQUES
Exercice 1 (04 points)
1.1-Synthèse de l’éthanoate de benzyle à partir de l’acide éthanoïque
1.1.1-Caractéristiques de la réaction et rôle de l’acide sulfurique
- Réaction lente, limitée, réversible(limitée) et athermique. (0.25 pt)
- L’ajout de l’acide éthanoïque a pour rôle d’accélérer la réaction. L’acide sulfurique joue le rôle
de catalyseur. (0,25 pt)
1.1.2-Equation-bilan de la réaction
(0,25 pt)
1.2-Synthèse de l’éthanoate de benzyle à partir de l’anhydride éthanoïque
1.2.1-Avantage de la synthèse à partir de l’anhydride comparée à celle à partir de l’acide
L’anhydride éthanoïque est plus réactif, cette réaction est plus rapide et elle est totale. (0,25pt)
1.2.2-Equation-bilan de la réaction

(0,50 pt)
1.2.3-Réactif en excès (0,50 pt)

Le phénylméthanol est le réactif en excès.

1.2.4-Rendement de la réaction

ombre de mol du produit formé est =

(0,50 pt)

1.3-Etude cinétique de la synthèse de l’éthanoate de benzyle à partir de l’acide éthanoïque

1.3.1-Vitesses volumiques
La vitesse à la date t est déterminée à partir de la méthode des tangentes.
• A la date t= 40 min le calcul donne (0,25 pt)
• A la date t= 120 min graphiquement on a : = (0,25 pt)
1.3.2-Définition et détermination du temps de demi-réaction
Le temps de demi-réaction t1/2 est la durée au bout de laquelle la moitié du réactif limitant a disparu. (0,50 pt)

1
Sa valeur est t1/2 103 min . (0,50 pt)
Exercice 2 (04 points)
2.1-Définition d’une base selon de Bronsted.
Toute espèce chimique capable de capter un proton H+ (0,25pt)
2.2- Schéma du dispositif du dosage. (0,5pt)

2.3-Afin de déterminer les caractéristiques de l’amine, les élèves exploitent la courbe de variation
pH=f(Va)
2.3.1-Tracé la courbe de variation du pH du milieu en fonction du volume Va d’acide versé.
Echelles : 1cm pour 5mL et 1 cm pour une unité de pH (0,5pt)

2.3.2-Détermination graphique du point d’équivalence et la valeur du pka du couple acide/base.

Coordonnées du point d’équivalence E (40 mL ; 6,1) (0,25pt)
Le pH à la demi-équivalence est égal au pka pKa = 10,7 (0,25pt)
La nature de la base dosée : la base est C2H5-NH2 (0,25pt)

2.3.3-Déterminer La concentration C0 de la solution de base.

Equivalence

Dilution (0,25pt)

2.3.4-Calcul des concentrations des espèces chimiques et la valeur du pKa du couple BH+/B.
•
•

2
 •
• Electroneutralité

• Conservation de la matière

(0,25pt)
(0,25pt)
2.4-l’acide chlorhydrique réagit avec l’amine notée B. son acide conjugué est noté BH+
2.4.1-Ecrire l’équation bilan de la réaction support du dosage.
C2H5-NH2 + (H3O+ +Cl-) (C2H5-NH3+ + Cl-) + H2O (0,25pt)
2.4.2-Calculer la constante de réaction Kr. Conclure. (0,5pt)
. la réaction est totale (0,5pt)

2.5- En fait, l’amine est le produit d’une réaction de décarboxylation d’un acide -aminé noté
R-CH(NH2)COOH.
Ecrire l’équation de décarboxylation et identifier R (0,25pt)
R-CH(NH2)COOH R-CH2-NH2 + CO2 (0,25pt)
R est le methyl CH3

EXERCICE 3 (4 points)
3.1- Accélération des ions
3.1.1- Signe de la tension

est dirigé de P1 vers P2. Or et q =2e 0

ont même sens et a le sens des potentiels décroissants
= 0 (0,25 pt)

3.1.2- Calcul de v
T.E.C. m =q = 2e v= A.N v = 1,74. m.s-1 (0,25 pt)
3.1.3- Relation entre v, v’, m et m’
m =q = m’ m m’ (0,50 pt)
3.1.4-Déduction de la valeur entière x du nombre de masse de l'ion xCu2+.
1,016 = x = 65 (0,25 pt)
3.2 -Filtre de vitesse
3.2.1. Sens de

est sortant ( )pour que soit dirigé vers le bas. (0,25 pt)

3
3.2.2 - Expression de l’intensité B du champ magnétique en fonction de v, U, d. Calcul B.
=- = AN B = 4,3. T. (0,5 pt)
Déviation des ions
v v’ Ils seront déviés vers le haut. (0,25pt)
3.2.3- Valeur de B’
= = 1,016 donc B = 4,38. T (0,25 pt)

3.3- Spectrographe de masse

3.3.1- Expression et calcul de R

m qv =m R= A.N. R = 1,14 m (0,750 pt)
3.3.2. Composition du cuivre naturel
I = I’ N = N’ = =
Le cuivre naturel est composé de 70 % de et 30% de . (0,50 pt)

Exercice 4 (04 points)

4.1- Branchements de l’oscilloscope (0,5pt)

4.2- À partir des oscillogrammes représentés à la figure 4,

4.2.1- Identification de la tension
Correspond à car la courbe atteint son
maximum la première. (0,5 pt)
Correspond à
4.2.2- Détermination :
- Tension maximale aux bornes du générateur : (0,25 pt)
- Tension maximale aux bornes de la bobine : V (0,25 pt)
- Fréquence de la tension u(t) : (0,25 pt)

- Phase de par rapport à : (0,25 pt)

4.3- l’expression de la tension aux bornes générateur est et celle aux bornes de la
bobine est :
4.3.1- Équations horaires numériques de u(t) et de
; ( 0,5 pt)
4.3.2- Phase de i(t) par rapport à u(t) : (0,25 pt)
4.3.3-. Justification : le circuit est à la résonance d’intensité car (0,25 pt)
4.4- Détermination :
- Indication de l’ampèremètre : (0,25 pt)

- Valeur de l’inductance L : (0,25 pt)

- Valeur du condensateur C : (0,25 pt)

- Bande passante en fréquence : (0,25 pt)

4
EXERCICE 5 (4 points)
5.1.1- L’effet photoélectrique est l’émission d’électrons par un métal soumis à un rayonnement
convenable d’ondes électromagnétiques. (0,25 pt)
Ce phénomène est expliqué par le modèle corpusculaire de la lumière. (0,25 pt)

5.1.2- Vitesse d’un électron est telle que . (0,50 pt)

5.1.3- Le travail d’extraction est l’énergie minimale à fournir à l’électron pour qu’il se détache du métal.
(0,25 pt)
Le bilan énergétique est . (0,50 pt)

5.1.4- L’énergie de ce photon est =

Ce photon a une énergie inférieure à l’énergie minimale requise pour arracher un

électron.

Le phénomène n’est pas observé. (0,75 pt)

5.2- Niveaux d’énergie de l’atome d’hydrogène

5.2.1- La valeur de m et schéma de la transition.

Au cours de cette transition ; la loi de conservation de l’énergie s’écrit :

= . (0,75 pt)

Schéma transition des niveaux d’énergies. (0,25 pt)

5.2.2-Le photon d’énergie E = 14,0 eV possède une énergie supérieure à l’énergie d’ionisation à partir de
l’état fondamental. L’atome passe de l’état fondamental à l’état ionisé. (0,50 pt)