SP20 DEVOIRS

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Seconde DEVOIRS PHYSIQUE-CHIMIE Notice individuelle Devoirs 1 à 8 Rédaction Guy Le parc Philippe Briand Coordination Pierre Rageul or29 Les cours du CNED s s à l’usage privé to View à une utilisation de leurs destinataire collective. Les person pour d’autres usages, qui en feraient une reproduction int grale ou partielle, une traduction sans le consentement du CNED, s’exposeraient à des poursuites judiciaires et aux sanctions pénales prévues par le Code de la propriété intellectuelle.

Les reproductions par reprographie de livres et de périodiques protégés contenues dans cet ouvrage ont effectuées par le CNED avec fautorlsatlon du Centre français d’exploitation du droit de copie (20 rue des Grands Augustins, 75006 paris). @ CNED 2014 à envoyer à la correction Attention nom et symbole de l’élément – numéro atomique Z – nombre de masse A – nombre d’électrons – représentation symbolique masse charge Pour cela vous déterminerez dans un premier temps chacune des caractéristiques de la liste ci-dessus en justifiant par une phrase ou un calcul votre réponse avant d’écrire la fiche en guise de conclusion.

Donnée : Charge élémentaire (charge d’un proton) : e 1,6. 10-19 c. Exercice 2 — Ions monoatomiques (3 points) Soient les éléments chimiques suivants . Symbole de l’élément

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Li o AI Numéro atomique 13 Ion monoatomique OF les minéraux comme la silice (sable, quartz… ) ou le silicate de calcium utilisé pour la fabrication de routes, d’isolants, de briques et de tuiles. Son utillsation prlncpale reste la fabrication du verre mais il est essentiel dans l’élaboration de composant électronique.

Dans le domaine de la santé, le silicium rentre dans la fabrication de prothèse en silicone et sa présence en petite quantité dans le corps humain participe à l’élasticité des artères ainsi qu’au onctionnement du système immunitaire. Inversement, l’accumulation de cet élément sous forme de silice provoque une maladie pulmonaire grave chez les professionnels exposés aux poussières de silice (travailleurs du bâtiment, mineurs… ). Le nombre de nucléons de l’atome de silicium de symbole Si est 28 ; il a, de plus, 14 électrons autour de son noyau. La masse d’un nucléon : mn = 1,67. 10-27 kg. 1 .

En déduire la représentation symbolique de son noyau. Justifier le résultat. (1 point) 2. Calculer la masse approchée m d’un atome de silicium. (1 point) 3. Donner la structure électronique de cet atome. (0,5 point) 4. Donner la structure électronique et la formule chimique de l’ion monoatomique stable formé à partir de l’atome de silicium. Justifier soigneusement la réponse. Le silicium existe sous 3 isotopes : Isotope (valeur de A) 28 29 30 Pourcentage en atomes 92,2 3 OF et les autres isotopes. Conclusion. (1 point) 6. Donner la représentation symbolique des 2 isotopes minoritaires du silicium. 1 point) On trouve l’élement silicium dans la silice Si02 ou le silicate de calcium CaSi03. 7. Quels autres éléments trouve-t-on dans ces substances ? Donner leur formule et leur nom. (1 point) es 2 espèces chimiques sont-elles des corps simples ou des orps composés ? Justifier la réponse. (0,5 point) N’oubliez pas de joindre la notice individuelle que vous trouverez dans ce livret, avec le 1er devoir, pour le professeur correcteur. Elle est également téléchargeable sur votre site de formation. 6 CNED Seconde – Physique-Chimie – 2014 2 Devoir Collez l’étiquette codée SP20 – DEVOIR 2 sur la 1re page de votre devoir.

Si vous ne l’avez pas reçue, écrivez le code SP20 – DEVOIR 2, ainsi que vos nom et prénom. Important pt) 2. La tension est-elle périodique ? (0,5 pt) 3. Déterminer la période du signal visualisé sur Pécran en us puis en s. (1 pt) 4. En déduire sa fréquence. 0,5 pt) 5. Donner l’ordre de grandeur de la vitesse des ondes sonores dans l’air. (1 pt) Exercice 2 (5 points) Première partie : détermination de distance par échographie Un médecin réalise une échographie à l’aide d’un cristal émetteur- récepteur envoyant un faisceau d’ultra-sons mono directionnel dans le but de déterminer le plus grand diamètre d’un organe.

Les ondes CNED Seconde — Physique-Chimie — 2014 7 devoir Amplitude de l’écho arrivant sur les membranes délimitant l’organe sont renvoyées par réflexion. Il obtient l’enregistrement suivant : 10 18 t (vs) PAGF s OF appelle les phénomènes d’absorption. Plus le parcours de l’onde est important, plus cette atténuation est importante. Le signal reçu est donc faible. L’électronique de l’échographe se charge d’amplifier et de traiter ces signaux afin de les convertir en signal vidéo. pour obtenir une image, on va utiliser tous les cristaux de la sonde.

Les traits en nuances de gris sont mis côte à côte pour former une image. Amplitude de l’écho Sonde échographique Faisceau ultrasonore d’un élèment piézoélectrique 8 CNED Seconde — Physique-Chimie -2014 temps Corps humain en coupe Conversion de l’écho en nuance de gris seconde (s) et ? sa fréquence n en hertz (Hz) par la relac ion : À = CT où c est la célérité de la lumière. onner l’ordre de grandeur de la vitesse de propagation des ondes électromagnétiques dans Vair. (0,5 pt) 2.

Remplacer sur le schéma ci-dessous les points d’interrogation par les fréquences correspondantes. Quel est le domaine de fréquence des rayons X ? (2,5 pts) iter une application des rayons X en médecine. (1 pt) rayons X 1,0. 10-12 domaine no 1 Fréquence (en Hz) électionner sur le schéma cicontre (domaines 1, 2 ou 3), les domaines d’ondes électromagnétiques correspondant au rayonnement infrarouge et au rayonnement ultraviolet. (1 pt) 9 7 OF pts) normale N’oubliez pas d’envoyer la notice individuelle si vous ne l’avez pas jointe avec le 1er devoir.

IO CNED seconde – Physique-Chimie – Collez l’étiquette codée SP20 – DEVOIR 3 sur la 1re page de l’avez pas reçue, écrivez le code SP20 – DEVOIR 3, ainsi que vos La saisie informatisée des devoirs ne permet aucune erreur de code. Veuillez réaliser ce devoir après avoir étudié la séquence 3. Remarque : Dans une molécule cyclique, certaines liaisons entre atomes forment une boucle fermée (cycle). Exercice 1 – Boissons alcoolisées et vinaigre (4 points) Les boissons alcoolisées contiennent toutes de l’éthanol, tandis ue le vinaigre contient d oique.

Les modèles PAGF 8 OF liaisons covalentes chaque atome doit-il former pour satisfaire la règle du duet ou de Foctet ? (1 point) crire la formule développée de la molécule dont le modèle est représenté ci-contre. (1 point) ustifier la stabilité de cette molécule à l’aide des réponses aux questions 1 et 2. (1 point) Exercice 3 – Extraction de la caféine (45 points) Selon la légende, le café fut remarqué pour la première fois quelques 850 ans avant notre ère : un berger du Yémen nota que ses brebis étaient dans un état d’excitation inhabituel lorsqu’elles consommaient les aies d’un arbre des montagnes…

On considère que c’est la caféine contenue dans les grains de café de ces baies qui était l’espèce responsable de cette excitation. On extrait la caféine des feuilles de thé et, avec la caféine purifiée, on prépare des solutions de caféine de différentes concentrations. Le thé contient environ 5 % de caféine, mais il contient aussl d’autres substances comme des sucres, des pigments, des graisses, . Données . Solubilité de la caféine PAGF OF introduit des feuilles de thé et de l’eau distil lée. Le chauffage et l’agitation durent 2 heures. ??tape 2: la phase aqueuse précédente est refroidie et mélangée à 10 ml_ de dichlorométhane. Seule la phase organique est recueillie. Étape 3: la phase organique est mélangée à du sulfate de magnésium anhydre puis filtrée. tape 4: après évaporation du solvant, on obtient une poudre blanche qui contient principalement de la caféine. L’identification de la caféine extraite s’effectue en utilisant un solvant constitué d’un mélange éthanol + eau. 1. Dans Pétape 1 , quel est le rôle du réfrigérant ? (1 point) 2. En utilisant les données, justifier le chauffage dans cette première étape. ,5 point) 3. pour Pétape 2, dessiner le dispositif permettant de recueillir la phase organique et indiquer la position des phases aqueuse et organique. Dans quelle phase se trouve la quasi-totalité de la caféine extraite (justifier) ? (1 point) 4. Dans Fétape 2, quelle technique est mise en œuvre ? (0,5 point) 5. Calculer la masse du dichlorométhane ajouté lors de cette étape. (1 point) Exercice 4 — Synthèse de l’acétanilide (6,5 points) Le médicament NEUROCYNESINE retiré de la vente en 2009 était utilisé pour lutter contre les maux de tête et les névralgies. Sa c t donnée dans la notice