2016 : Normale – Cours
Résumé et Points Clés
Résumé du sujet de Baccalauréat 2016 – Session Normale (Physique-Chimie)
Ce document présente la correction du sujet de l’examen national de Physique-Chimie pour la 2ème année Sciences (session normale 2016). Il couvre quatre exercices principaux.
Exercice 1 : Électrolyse et Étude de réactions chimiques
- Partie I (Électrolyse) : L’électrolyse d’une solution de nitrate de plomb est une transformation forcée. L’électrode (A) est la cathode où les ions plomb (Pb²⁺) se réduisent. À l’anode (B), l’eau s’oxyde pour former du dioxygène (O₂). Le volume de O₂ produit est calculé par la relation v(O₂) = (I.Δt) / (4F).
- Partie II (Acide propanoïque) :
- Dosage avec NaOH : Le point équivalent (VBE=6mL, pHE=8.7) permet de calculer la concentration CA et la constante d’équilibre K (≈1.26×10⁹), indiquant une réaction totale. L’indicateur coloré adéquat est le Bleu de thymol.
- Estérification avec l’éthanol : Réaction lente et limitée produisant du propanoate d’éthyle. Le rendement est calculé à partir du tableau d’avancement (r = 66%).
Exercice 2 : Physique nucléaire
- Fusion nucléaire : Équation de fusion : ²₁H + ³₁H → ⁴₂He + ¹₀n. L’énergie libérée est calculée via le défaut de masse (ΔE ≈ 17.6 MeV). La longueur d’onde associée au rayonnement est λ = h.c / ΔE.
- Activité radioactive : Loi de décroissance a(t) = a₀.e^(-λt). Application pour calculer l’activité à un instant t₂ donné.
Exercice 3 : Circuits électriques (Dipôle RC et RLC)
- Charge d’un condensateur (RC) : Établissement de l’équation différentielle et résolution. La constante de temps est τ = (R + rb).C. Détermination graphique de R, τ et C.
- Circuit RLC : Régime pseudo-périodique. Calcul de l’inductance L à partir de la pseudo-période T. Calcul de la variation d’énergie totale (perdue par effet Joule).
- Entretien des oscillations : Équation différentielle avec un générateur de tension uG(t) = k.i(t). Pour des oscillations sinusoïdales, la condition est rb = k.
Exercice 4 : Mécanique (Force de Lorentz)
- Étude du mouvement d’une particule chargée dans un champ magnétique uniforme. La force de Lorentz en un point O a une direction horizontale, un sens vers la droite et une intensité F = e.v.B.
Conseils pour l’examen : Maîtriser les lois de l’électrolyse, les calculs de pH et de rendement, les lois de Soddy, la résolution d’équations différentielles en électricité, et l’application de la force de Lorentz. Savoir exploiter des courbes et des tableaux d’avancement est essentiel.