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date de publication30.04.2017
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LYCEE ZAHROUNI-TUNIS-

SCIENCES PHYSIQUES

3ème année

Série

2

Oxydoréduction - champ électrique
CHIMIE
Exercice 1

Une lame de fer plongée dans une solution de sulfate de cuivre se recouvre d’un dépôt de cuivre.

Une lame de cuivre plongée dans une solution de nitrate d’argent se recouvre d’un dépôt d’argent.


  1. Ecrire dans chaque cas, l’équation de la réaction bilan qui se produit.

Préciser les couples redox mis en jeu.

  1. Classer les métaux mis en jeu par pouvoir réducteur croissant.

  2. L’hydrogène est moins réducteur que le fer. Dire ce qui se passe sin on met du fer dans une solution acide.


Exercice 2

On verse une solution d’acide chlorhydrique (H3O+ ;Cl-) dans deux tubes à essais ; contenant l’un des copeaux de cuivre ; l’autre des grenailles de zinc . On constate que l’acide n’attaque pas le cuivre mais attaque le zinc avec dégagement d’un gaz qui détone en présence du feu.
1°) Classer les éléments Zn , Cu et H par pouvoir réducteur décroissant .

2°) Ecrire l’équation de la réaction qui se produit et préciser les couples redox mis en jeu .

3°) Une masse m = 1g de zinc est attaquée par 200 cm3 d’une solution d’acide chlorhydrique de concentration molaire C = 0,1 mol .l –1 .

a – Montrer que le zinc est en excès déduire la masse restante à la fin de la réaction. . On donne Zn = 65,4 g mol .l-1 .

b – Quel est le volume de gaz dégagé : On donne Vm = 24 L mol .l-1 .

Exercice 3

Le laiton est un alliage formé de deux métaux le cuivre et le zinc .

On fait réagir un échantillon de 15 g de cet alliage sur une solution d’acide chlorhydrique en large excès . Il se dégage un volume V = 0,9 L de dihydrogène mesuré dans les conditions normales de température et de pression . En ajoutant au filtrat , une solution

d’hydroxyde de sodium , il se forme un précipité .

1°) En se basant sur l’échelle de la classification électrochimique des métaux , montrer que seul le zinc a réagit .

2°) Ecrire l’équation de la réaction entre le zinc Zn et les ions H3O+ . Préciser les couples redox mis en jeu au cours de cette réaction d’oxydoréduction .

3°) a) Calculer la quantité de matière de dihydrogène recueillie à la fin de la réaction.

b) En déduire la quantité de matière de zinc contenue dans l’échantillon.

4°) a) Calculer la masse du zinc qui a réagi .

b) En déduire le pourcentage massique, en zinc et en cuivre, du laiton.

On donne : électropositivité

Zn H Cu décroissante

Vm = 22,4 L.mol-1 . et MZn = 65,4 g.mol-1 .

PHYSIQUE
Exercice 1
Un pendule électrique est constitué d’une boule très légère de masse m = 0,1 g portant une

charge positive q = 10-8 C , suspendue à un fil de longueur l = 0,2 m.

En approchant un bâton d’ébonite portant une charge Q, le pendule dévie ; le fil prend une inclinaison α = 20° avec la verticale et la boule s’approche du bâton..

1°/ Préciser, en justifiant la réponse, le signe de la charge Q portée par le bâton.

2°/ Représenter les forces qui s’exercent sur la boule.

3°/ Déterminer la valeur de la force électrique exercée par le bâton d’ébonite sur la boule.

4°/ En admettant que la charge Q est localisée à l’extrémité du bâton, à une distance

d = 2 cm de la boule, trouver Q

On donne : g = 10 N.kg-1. K =9.109 S.I






Exercice 2

Deux charges électriques ponctuelles sont placées aux points A et B distants de 10 cm.

La charge placée en A vaut qA = -3.10-9 C celle placée en B vaut qB = 4.10-9 C.
1) Enoncer la loi de Coulomb.

2) a) déterminer les caractéristiques de la force exercée par A sur B et la force exercée par B sur A.

b) Représenter B/A et A/B

3) Déterminer les caractéristiques du vecteur champ électrostatique créé par ces deux charges électriques en ces deux cas , puis les représenter.

a) au milieu O de segment AB.

b) en un point M de la médiatrice de AB, situé à 5 cm de O.

4) Quelles sont les caractéristiques d’un champ électrique uniforme

(donner un schéma de spectre de champ)


M



A

O

B



Rq : L’échelle : 1 cm  5000 NC-1

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