A. Évaluation des ressources / 24 points
Exercice 1 : Vérification des savoirs / 8 points
1. Réaction de polymérisation : Réaction d'addition de plusieurs molécules insaturées identiques. 1 pt
Composé aromatique : composé organique comportant au moins un noyau benzénique. 1 pt
2. Formule générale des alcènes: \({C_n}{H_{2n}}\) avec \(n \ge 2\) 1 pt
3. Règle de Markovnikov : Au cours de l’addition d'un composé hydrogéné sur un alcène dissymétrique, l’hydrogène se fixe préférentiellement sur le carbone le plus hydrogéné. 2 pt
4. Nom du groupe fonctionnel présent dans la structure des alcools : groupe hydroxyle. 1 pt
5.1. Réponse: Vrai. 1 pt
5.2. Réponse : Vrai. 1 pt
Exercice 2 : Application des savoirs/ 8 points
1.1. Nom: 3-éthylpent-1-yne ; 1,5 pt
1.2. Nom : 4-bromopent-2-ene. 1,5 pt
2.1. Équilibrage de l’équation-bilan à l’aide des n.o 2 pt
\(x( - I) + y( + II) = 0\) \( \Rightarrow x = 2y \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 2\\y = 1\end{array} \right.\)
D’où \(2A{g^ + } + Sn \to \) \(2Ag + S{n^{2 + }}\)
2.2. Espèce oxydée: Sn (étain) 0,5 pt
Justification : son nombre d'oxydation augmente. 0,5 pt
3.1. Couple redox intervenant au pôle négatif \(Z{n^{2 + }}/Zn\) 1 pt
3.2. F.é.m de la pile
\(E = {E^0}(A{g^ + }/Ag) - {E^0}(Z{n^{2 + }}/Zn)\)
Exercice 3 : Utilisation des savoirs / 8 points
1.1. Schéma annoté du dispositif de dosage:
1.3. Concentration molaire \(Cr\) : A l’équivalence : \(\frac{{nr}}{5} = \frac{{no}}{1} \Leftrightarrow \frac{{CrVr}}{5} = \) \(\frac{{CoVo}}{1} \Rightarrow Cr = 5\frac{{CoVo}}{{Vr}}\) 1 pt
1.4. AN : \(Cr = 0,375mol{L^{ - 1}}\) 1 pt
2.1 Deux demi-équations :
\(\left\{ \begin{array}{l}S{n^{2 + }} \to S{n^{4 + }} + 2{e^ - }\\C{e^{4 + }} + {e^ - } \to C{e^{3 + }}\end{array} \right.\) 0,5 x2 = 1 pt
2.2 Volume de la solution d’ions cérium IV 1 pt
\(\frac{{{n_1}}}{1} = \frac{{{n_2}}}{2} \Rightarrow {V_2} = 2\frac{{{C_1}{V_1}}}{{{C_2}}}\)
AN : \({V_2} = 50\) mL
B : Évaluation des compétences / 16 points
1. Protocole mis en ouvre pour synthétiser l’acétylène
Schéma annoté.
On fait couler de l’eau dans un flacon ou ballon contenant du carbure de calcium solide. Il se forme un gaz (acétylène) recueilli par un dispositif
2. Examinons si la lampe restera allumée durant la visite :
Démarche :
• Écriture de l'équation-bilan de la réaction entre l’eau et le carbure de calcium ;
• Détermination du volume \({V_1}\) d'acétylène produit dans la lampe;
• Détermination du volume \({V_0}\) d’acétylène nécessaire pour la visite (ou bien le temps t, nécessaire pour tout consommer \({V_1}\))
• Comparaison \({V_1}\) et \({V_0}\) (ou \({t_1}\)et \({t_v}\)) où \({t_v}\) est 120 min ;
• Conclusion.
Exécution :
Équation -bilan de la réaction:
\(Ca{C_2} + 2{H_2}O \to \) \({C_2}{H_2} + Ca{(OH)_2}\)
• Déterminons le volume \({V_1}\) d'acétylène produit dans la lampe :
\({n_{Ca{C_2}}} = {n_{{C_2}{H_2}}} \Leftrightarrow \) \(\frac{{{m_{Ca{C_2}}}}}{{{M_{Ca{C_2}}}}} = \frac{{{V_1}}}{{Vm}}\)
\({V_1} = Vm\frac{{{m_{Ca{C_2}}}}}{{{M_{Ca{C_2}}}}}\)
AN : \({V_1} = 18L\)
• Déterminons le volume \({V_0}\) d'acétylène nécessaire pour la visite (ou bien le temps \({t_1}\)):
En calculant \({t_1}\) on trouve: \({t_1} = 18 \times 6 = 108\min \)
• Comparaison : \({V_1} \prec {V_0}\) ou bien \({t_1} \prec {t_v}\)
Conclusion : la lampe ne restera pas allumée durant toute la visite de la grotte.
