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LYCEE ZAHROUNI-TUNIS-

SCIENCES PHYSIQUES

4ème MATH

SERIE

Boussada .A 7


CHIMIE

On étudie l’évolution en fonction du temps d’un mélange obtenu à partir de 50 mL de solution de bichromate de potassium (K2 Cr2 O7 ) de concentration C1 = 1/60 mol L-1 et de 50mL de solution d’acide Oxalique (H2C2O4 ) de concentration 0,06 mol L-1 en milieu acide. l’équation bilan de la réaction redox qui interviennent s’écrit : Cr2O7 2- + 3 H2C2O4 + 8 H+ 2 Cr3+ + 6 CO2 +7 H2O



[Cr3+] (10-3 mol.L-1)
1/Etablir un tableau d’avancement de la réaction

2/La température étant maintenue à 10°C , on suit la concentration des ions Cr3+ formés au cours de temps .



t (min)
a/ Définir la vitesse instantanée volumique de la réaction . Montrer qu’elle peut s’écrire

b/ Comment évolue cette vitesse au cours de temps .Justifier la réponse.

c/ On donne la courbe représentative de la variation de la concentration des ions Cr3+ en fonction de temps exprimer en min .

Déterminer graphiquement la vitesse de la réaction à t =5min.

3/a- Calculer le nombre de moles de H2C2O4 et le nombre de moles des ions Cr2O7 2- à l’instant t = 0. Quel est le réactif limitant ? Justifier la réponse.

b) Déterminer l’avancement maximal de la réaction.

En déduire la concentration des ions Cr3+ à la fin de la réaction.


PHYSIQUE

Exercice 1

On considère le montage électrique suivantR

K

C

E

uR

uC

i
. A l’instant t=0, le condensateur est totalement déchargé, on ferme l’interrupteur K.

duc/dt(V.S-1)

9

25,7

uc(V)

On enregistre à l’aide d’un système d’acquisition de donnée le graphe uC en fonction de temps.

  1. donner l’expression de l’équation différentielle

  2. en déduire .

  3. Etablir la solution de l’équation différentielle en fonction de E,R,C et t.

  4. Définir la constante de temps, montrer que son unité est la seconde.

  5. A l’aide d’un système d’acquisition, on trace la courbe .

A partir de ces courbes, déterminer la constante de temps  du circuit et la fem E du générateur.
Exercice 2

Au cours d’une séance de T.P, on dispose du matériel suivant :

  • un condensateur de capacité C.

  • une boite de resistances variables( de 10à 10000Ω)

  • un oscilloscope bicourbe

  • un GBF délivrant une tension rectangulaire(0 ; +E) de fréquence réglable et dont la masse est isolée de la terre.

  • Un interrupteur

  • Des fils de connexion .

Afin de d’étudier la charge et la décharge du condensateur, on réalise un circuit série RC. Grace à l’oscilloscope, on observe simultanément :

  • la tension aux bornes de la résistance (ajustée R= 200Ω)

  • la tension aux bornes du condensateur.

  1. laquelle de ces tensions permet de connaître les variations de l’intensité du courant en fonction du temps ?

  2. Afin de mieux distinguer chacune des courbes l’une a été décalée vers le haut et l’autre vers le bas

Les réglages de l’oscilloscope sont :

*Base de temps : 0,5ms/div

*sensibilité verticale de la voie A : 0,8V/div et de la voie B : 1V/div

* Entrée B inversée.

schématiser le circuit en indiquant les connexions à réaliser avec l’oscilloscope

  1. on a obtenu l’oscillogramme reproduit figure-1-

a. Identifier les deux courbes

b. A quoi correspondent les deux parties de chaque courbe ?

c. Déterminer à l’aide de l’oscillogramme :

- La fréquence N du générateur ;

- la tension E entre ses bornes pendant la demi- période ou elle n’est pas nulle ;

- la valeur maximale Imax de l’intensité du courant qu’il débite

4. la constante de temps étant la durée au bout de laquelle le condensateur initialement déchargé atteint 63% de sa charge maximale

a. déterminer la valeur de

b. En déduire une valeur approchée de la capacité C du condensateur

5. Pour les mêmes réglages du GBF et de l’oscilloscope, on augmente la valeur de R

a. Les grandeurs N, E et Imax sont-elles modifiées ? Si oui, dans quel sens ; si nom pourquoi ?

b. représenter la nouvelle allure de la tension aux bornes du condensateur dans chacun des deux cas suivants :

- augmentation légère de R( par exemple 300Ω)

- augmentation notable de R (par exemple 1000Ω)

(seul un raisonnement qualitatif est demandé dans cette question)

uR(V)



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