We read your photo as:

Extrait du sujet du baccalauréat de l'enseignement général, session 2022, Sciences Physiques

Physics

ScanSolve AI Answer

This answer stops before the end.

It was cut off when it was first written. Ask ScanSolve this question again for the full working.

Step-by-step solution

3 steps

Ity ny vahaolana ho an'ny fanazaran-tena.

CHIMIE ORGANIQUE (03 points)

1) a. Recopier et compléter cette représentation de Newman.
Ny alikaola A dia manana formule brute C5H12OC_5H_{12}O satria M(A)=88 g.mol−1M(A) = 88 \text{ g.mol}^{-1} ary 14n+18=88  ⟹  n=514n+18=88 \implies n=5. Satria "chaîne linéaire" izy, dia ny pentan-1-ol (CH3−CH2−CH2−CH2−CH2−OHCH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-OH) no mety indrindra.
Ny sary Newman omena dia mampiseho ny front carbon misy CH3,H,HCH_3, H, H ary ny back carbon misy OH,H,HOH, H, H. Mba hifanaraka amin'ny pentan-1-ol, dia tokony ho ny front carbon no C5C_5 (farany amin'ny CH3CH_3) ary ny back carbon no C4C_4. Na izany aza, ny fomba mahazatra indrindra dia ny mampiseho ny Newman projection amin'ny alalan'ny fatorana C1−C2C_1-C_2 (izay misy ny vondrona OH).
Noho ny tsy fitoviana eo amin'ny sary sy ny angon-drakitra, dia horaisina ho toy ny template ankapobeny ny sary ary hofenoina amin'ny vondrona marina ho an'ny pentan-1-ol.
Ho an'ny pentan-1-ol (CH3−CH2−CH2−CH2−CH2−OHCH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-OH), andeha atao ny Newman projection amin'ny fatorana C1−C2C_1-C_2 (izay C1C_1 no karbôna misy ny vondrona OHOH).

  • Front carbon (C1C_1): OHOH, HH, HH
  • Back carbon (C2C_2): CH2−CH2−CH3CH_2-CH_2-CH_3, HH, HH

(Sary Newman projection eclipsed ho an'ny pentan-1-ol amin'ny fatorana C1−C2C_1-C_2 no tokony ho eto. Tsy afaka manao sary aho, fa izao no famaritana azy.)

1) b. En déduire sa formule semi-développée.
Ny alikaola A dia ny pentan-1-ol.
Formule semi-développée: CH3−CH2−CH2−CH2−CH2−OH\boxed{CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-OH}.

2) a) Ecrire l'équation-bilan de cette réaction et donner le nom du produit organique E.
Ny asidra méthanoïque (HCOOHHCOOH) sy ny pentan-2-ol (CH3−CH2−CH2−CH(OH)−CH3CH_3-CH_2-CH_2-CH(OH)-CH_3) dia mihetsika mba hamorona ester sy rano.

HCOOH+CH3−CH2−CH2−CH(OH)−CH3⇌HCOOCH(CH3)−CH2−CH2−CH3+H2O\boxed{HCOOH + CH_3-CH_2-CH_2-CH(OH)-CH_3 \rightleftharpoons HCOOCH(CH_3)-CH_2-CH_2-CH_3 + H_2O}

Ny anaran'ny vokatra organika E dia Méthanoate de pentan-2-yle.

2) b) Montrer que le mélange initial est équimolaire.
Masse molaire ny asidra méthanoïque (HCOOHHCOOH): Macide=12+1+16+16+1=46 g.mol−1M_{acide} = 12 + 1 + 16 + 16 + 1 = 46 \text{ g.mol}^{-1}.
Masse molaire ny pentan-2-ol (C5H12OC_5H_{12}O): Malcool=5×12+12×1+16=88 g.mol−1M_{alcool} = 5 \times 12 + 12 \times 1 + 16 = 88 \text{ g.mol}^{-1}.

  • Kajio ny isan'ny môle ny asidra méthanoïque: nacide=13,8 g46 g.mol−1=0,3 moln_{acide} = \frac{13,8 \text{ g}}{46 \text{ g.mol}^{-1}} = 0,3 \text{ mol}
  • Kajio ny isan'ny môle ny pentan-2-ol: nalcool=26,4 g88 g.mol−1=0,3 moln_{alcool} = \frac{26,4 \text{ g}}{88 \text{ g.mol}^{-1}} = 0,3 \text{ mol}

Satria nacide=nalcool=0,3 moln_{acide} = n_{alcool} = 0,3 \text{ mol}, dia équimolaire ny fangaro voalohany.

3) Le rendement de cette réaction est de 80%. Calculer la masse du produit organique E.
Ny isan'ny môle teôrika ny ester E dia nE,th=0,3 moln_{E,th} = 0,3 \text{ mol}.
Masse molaire ny ester E (Méthanoate de pentan-2-yle, C6H12O2C_6H_{12}O_2): ME=6×12+12×1+2×16=72+12+32=116 g.mol−1M_E = 6 \times 12 + 12 \times 1 + 2 \times 16 = 72 + 12 + 32 = 116 \text{ g.mol}^{-1}.

  • Kajio ny masse teôrika ny ester E: mE,th=nE,th×ME=0,3 mol×116 g.mol−1=34,8 gm_{E,th} = n_{E,th} \times M_E = 0,3 \text{ mol} \times 116 \text{ g.mol}^{-1} = 34,8 \text{ g}
  • Kajio ny masse ny ester E azo, miaraka amin'ny rendement 80%: mE=0,80×mE,th=0,80×34,8 g=27,84 gm_E = 0,80 \times m_{E,th} = 0,80 \times 34,8 \text{ g} = \boxed{27,84 \text{ g}}

CHIMIE MINERALE (03 points)

1) Tracer la courbe pH = f(VBV_B).
(Tsy afaka manao sary aho, fa ny courbe dia mampiseho fiakaran'ny pH miadana, avy eo haingana manodidina ny VB=5,5 cm3V_B = 5,5 \text{ cm}^3, ary avy eo miadana indray. Ny teboka equivalence dia eo amin'ny VB=5,5 cm3V_B = 5,5 \text{ cm}^3 miaraka amin'ny pH=7,6pH = 7,6.)

2) a- Ecrire l'équation-bilan de la réaction acido-basique.
Ny vitamine C (C6H8O6C_6H_8O_6) dia asidra malemy izay mihetsika amin'ny ion hydroxyde (OH−OH^-) avy amin'ny NaOH.

C6H8O6+OH−→C6H7O6−+H2O\boxed{C_6H_8O_6 + OH^- \rightarrow C_6H_7O_6^- + H_2O}

2) b- Déduire de la courbe le pKApK_A du couple C6H8O6/C6H7O6−C_6H_8O_6/C_6H_7O_6^-.
Ny pKApK_A dia hita amin'ny teboka antsasaky ny equivalence, izay pH=pKApH = pK_A.
Avy amin'ny courbe (na ny tableau), ny volume equivalence Veq=5,5 cm3V_{eq} = 5,5 \text{ cm}^3.
Ny volume antsasaky ny equivalence dia Veq/2=5,5/2=2,75 cm3V_{eq}/2 = 5,5 / 2 = 2,75 \text{ cm}^3.
Amin'ny interpolation eo anelanelan'ny VB=2 cm3V_B = 2 \text{ cm}^3 (pH=4,2pH = 4,2) sy VB=3 cm3V_B = 3 \text{ cm}^3 (pH=4,5pH = 4,5):

pH(2,75)=4,2+(4,5−4,2)×2,75−23−2=4,2+0,3×0,75=4,2+0,225=4,425pH(2,75) = 4,2 + (4,5 - 4,2) \times \frac{2,75 - 2}{3 - 2} = 4,2 + 0,3 \times 0,75 = 4,2 + 0,225 = 4,425

Noho izany, pKA≈4,4pK_A \approx \boxed{4,4}.

3) Calculer les concentrations molaires des espèces chimiques présentes (autres que l'eau) dans le mélange à la demi-équivalence.
Amin'ny teboka antsasaky ny equivalence (VB=2,75 cm3V_B = 2,75 \text{ cm}^3):

  • pH=pKA=4,4pH = pK_A = 4,4.
  • Ny concentration an'ny asidra malemy sy ny base conjuguée dia mitovy: [C6H8O6]=[C6H7O6−][C_6H_8O_6] = [C_6H_7O_6^-].
  1. Kajio ny [H3O+][H_3O^+] sy [OH−][OH^-].

    [H3O+]=10−pH=10−4,4 mol.L−1≈3,98×10−5 mol.L−1[H_3O^+] = 10^{-pH} = 10^{-4,4} \text{ mol.L}^{-1} \approx \boxed{3,98 \times 10^{-5} \text{ mol.L}^{-1}} [OH−]=Kw[H3O+]=10−1410−4,4=10−9,6 mol.L−1≈2,51×10−10 mol.L−1[OH^-] = \frac{K_w}{[H_3O^+]} = \frac{10^{-14}}{10^{-4,4}} = 10^{-9,6} \text{ mol.L}^{-1} \approx \boxed{2,51 \times 10^{-10} \text{ mol.L}^{-1}}
  2. Kajio ny [C6H8O6][C_6H_8O_6] sy [C6H7O6−][C_6H_7O_6^-].

    Amin'ny antsasaky ny equivalence, ny antsasaky ny asidra voalohany dia niova ho base conjuguée.
    Ny isan'ny môle ny base conjuguée niforona dia nA−=CB×VB=(5×10−2 mol.L−1)×(2,75×10−3 L)=1,375×10−4 moln_{A^-} = C_B \times V_B = (5 \times 10^{-2} \text{ mol.L}^{-1}) \times (2,75 \times 10^{-3} \text{ L}) = 1,375 \times 10^{-4} \text{ mol}.
    Ny isan'ny môle ny asidra sisa dia nHA=nA−=1,375×10−4 moln_{HA} = n_{A^-} = 1,375 \times 10^{-4} \text{ mol}.
    Ny isan'ny môle voalohany ny asidra dia nHA,initial=CB×Veq=(5×10−2 mol.L−1)×(5,5×10−3 L)=2,75×10−4 moln_{HA, initial} = C_B \times V_{eq} = (5 \times 10^{-2} \text{ mol.L}^{-1}) \times (5,5 \times 10^{-3} \text{ L}) = 2,75 \times 10^{-4} \text{ mol}.
    Ny volume total amin'ny antsasaky ny equivalence dia Vtotal=VA+VBV_{total} = V_A + V_B. Tsy fantatsika VAV_A.
    Na izany aza, afaka kajiana ny concentration amin'ny alalan'ny CAVA=CBVeqC_A V_A = C_B V_{eq}.
    CA=CBVeqVA=5×10−2×5,5×10−3VA=2,75×10−4VAC_A = \frac{C_B V_{eq}}{V_A} = \frac{5 \times 10^{-2} \times 5,5 \times 10^{-3}}{V_A} = \frac{2,75 \times 10^{-4}}{V_A}.
    Amin'ny antsasaky ny equivalence, ny concentration totalin'ny asidra sy ny base conjuguée dia:
    [HA]+[A−]=nHA,initialVA+VB=2,75×10−4VA+2,75×10−3[HA] + [A^-] = \frac{n_{HA, initial}}{V_A + V_B} = \frac{2,75 \times 10^{-4}}{V_A + 2,75 \times 10^{-3}}.
    Satria [HA]=[A−][HA] = [A^-] amin'ny antsasaky ny equivalence:
    2[A−]=2,75×10−4VA+2,75×10−32[A^-] = \frac{2,75 \times 10^{-4}}{V_A + 2,75 \times 10^{-3}}.
    VAV_A dia tsy omena. Raha tsy misy VAV_A, dia tsy afaka kajiana ny concentration marina.
    Raha raisina fa ny concentration an'ny asidra sy ny base conjuguée dia mitovy amin'ny antsasaky ny equivalence, ary ny totalin'ny concentration dia CAVAVA+VBC_A \frac{V_A}{V_A+V_B}.
    Ny concentration an'ny C6H7O6−C_6H_7O_6^- dia nA−/Vtotaln_{A^-} / V_{total}.
    Ny concentration an'ny C6H8O6C_6H_8O_6 dia nHA/Vtotaln_{HA} / V_{total}.
    Raha tsy omena ny VAV_A, dia tsy afaka kajiana ny concentrations.
    Na izany aza, ny fanontaniana dia manome isa ny isa. Mety misy fomba hafa.
    Amin'ny antsasaky ny equivalence, pH=pKApH = pK_A.
    KA=10−4,4≈3,98×10−5K_A = 10^{-4,4} \approx 3,98 \times 10^{-5}.
    KA=[H3O+][C6H7O6−][C6H8O6]K_A = \frac{[H_3O^+][C_6H_7O_6^-]}{[C_6H_8O_6]}.
    Satria [C6H7O6−]=[C6H8O6][C_6H_7O_6^-] = [C_6H_8O_6] amin'ny antsasaky ny equivalence, dia KA=[H3O+]K_A = [H_3O^+].
    Izany dia efa voamarina.

    Ny concentration an'ny Na+Na^+ dia avy amin'ny NaOHNaOH nampiana.

    [Na+]=CBVBVA+VB=5×10−2×2,75×10−3VA+2,75×10−3[Na^+] = \frac{C_B V_B}{V_A + V_B} = \frac{5 \times 10^{-2} \times 2,75 \times 10^{-3}}{V_A + 2,75 \times 10^{-3}}

    Mbola mila VAV_A.
    Raha tsy misy VAV_A, dia tsy afaka mamaly ity fanontaniana ity amin'ny fomba feno.
    Raha raisina fa ny concentration voalohany an'ny asidra dia CA=3×10−2 mol.L−1C_A = 3 \times 10^{-2} \text{ mol.L}^{-1} (avy amin'ny fanontaniana teo aloha, izay mety tsy mifandray).
    Raha tsy misy VAV_A, dia tsy afaka kajiana ny concentrations.
    Mety misy fahadisoana amin'ny fanontaniana na tsy ampy ny angon-drakitra.
    Raha raisina fa ny VAV_A dia 20 mL (sanda mahazatra amin'ny titrage):
    VA=20 mL=0,020 LV_A = 20 \text{ mL} = 0,020 \text{ L}.
    Vtotal=0,020 L+0,00275 L=0,02275 LV_{total} = 0,020 \text{ L} + 0,00275 \text{ L} = 0,02275 \text{ L}.
    nHA,initial=CBVeq=5×10−2×5,5×10−3=2,75×10−4 moln_{HA, initial} = C_B V_{eq} = 5 \times 10^{-2} \times 5,5 \times 10^{-3} = 2,75 \times 10^{-4} \text{ mol}.
    CA=nHA,initialVA=2,75×10−40,020=0,01375 mol.L−1C_A = \frac{n_{HA, initial}}{V_A} = \frac{2,75 \times 10^{-4}}{0,020} = 0,01375 \text{ mol.L}^{-1}.

    Amin'ny antsasaky ny equivalence:
    nHA=nA−=nHA,initial2=2,75×10−42=1,375×10−4 moln_{HA} = n_{A^-} = \frac{n_{HA, initial}}{2} = \frac{2,75 \times 10^{-4}}{2} = 1,375 \times 10^{-4} \text{ mol}.

    [C6H8O6]=[C6H7O6−]=1,375×10−4 mol0,02275 L≈6,04×10−3 mol.L−1[C_6H_8O_6] = [C_6H_7O_6^-] = \frac{1,375 \times 10^{-4} \text{ mol}}{0,02275 \text{ L}} \approx \boxed{6,04 \times 10^{-3} \text{ mol.L}^{-1}} [Na+]=nNa+Vtotal=CBVBVtotal=5×10−2×2,75×10−30,02275≈6,04×10−3 mol.L−1[Na^+] = \frac{n_{Na^+}}{V_{total}} = \frac{C_B V_B}{V_{total}} = \frac{5 \times 10^{-2} \times 2,75 \times 10^{-3}}{0,02275} \approx \boxed{6,04 \times 10^{-3} \text{ mol.L}^{-1}}

    (Ireo concentrations ireo dia miankina amin'ny VAV_A izay tsy omena. Nampiasa VA=20 mLV_A = 20 \text{ mL} aho ho ohatra.)

    PHYSIQUE NUCLEAIRE (02 points)

    1) Donner le nom de cette réaction nucléaire puis déterminer x et Z en précisant les lois utilisées.
    Ny réaction nucléaire dia: 94241Pu+01n→Z98Y+55141Cs+x(01n)^{241}_{94}Pu + ^1_0n \rightarrow ^{98}_Z Y + ^{141}_{55}Cs + x(^1_0n).
    Ny anaran'ity réaction ity dia fission nucléaire (fission).

  3. Ampiharo ny lalàn'ny fiarovana ny isan'ny masse (Loi de Soddy).

    Ny totalin'ny isan'ny masse alohan'ny réaction dia mitovy amin'ny totalin'ny isan'ny masse aorian'ny réaction.

    241+1=98+141+x×1241 + 1 = 98 + 141 + x \times 1 242=239+x242 = 239 + x x=242−239=3x = 242 - 239 = \boxed{3}

    Step

Was this helpful?

Still stuck on this one?

Ask a follow-up, and the answer starts from this question.

Got a different question?Ask your own question
Handwritten step-by-step solution preview

Handwritten Step-by-Step Solution

Get this as a handwritten image on WhatsApp — like a tutor wrote it for you.

Try on WhatsApp