Devoirs 2nd semestre – Exercices

Résumé et Points Clés

Résumé des Exercices du 2ème Semestre

Ce document contient des exercices de physique-chimie pour le lycée, couvrant l’électrostatique et la chimie des solutions.

Exercice 1 : Champ électrostatique

• Il traite du champ créé par deux charges ponctuelles sur un axe. L’objectif est de manipuler l’expression du vecteur champ E(M) = kq_A [1/x² – 2/(a-x)²] u.
• Les questions demandent de calculer ses caractéristiques en un point, de trouver l’abscisse où il s’annule (E(C)=0), et de déterminer la valeur d’une charge négative pour annuler le champ en un autre point.
• Concepts clés : Principe de superposition, caractéristiques d’un vecteur champ (direction, sens, norme).

Exercice 2 : Mouvement d’un électron dans un oscilloscope

• Il étudie l’accélération et la déviation d’électrons dans un tube cathodique.
• Les parties principales consistent à :
  • Schématiser les champs et forces.
  • Calculer le travail de la force électrique (W = q.U) et la vitesse des électrons (utilisation du théorème de l’énergie cinétique).
  • Analyser la déviation en utilisant les propriétés du champ électrique uniforme et la conservation de l’énergie mécanique (Énergie Cinétique + Énergie Potentielle = constante).
  • Calculer des énergies en electron-volts (eV).
• Concepts clés : Force électrique F = q.E, accélération par une tension, trajectoire parabolique dans un champ uniforme, conservation de l’énergie.

Partie Chimie I : Réaction acido-basique

• Analyse de la réaction entre l’acide ascorbique (C₆H₈O₆) et l’ion hydrogénocarbonate (HCO₃^–).
• Il faut identifier les couples acide/base, écrire l’équation de la réaction et effectuer des calculs stœchiométriques pour trouver le volume de gaz CO₂ dégagé et la masse de réactif nécessaire.
• Concepts clés : Couple acide/base, réaction acide-base, calculs de quantité de matière et volume molaire.

Partie Chimie II : Réaction d’oxydoréduction

• Étude du dosage d’une solution de diiode (I₂) par le thiosulfate de sodium (S₂O₃^2-).
• Les questions portent sur l’identification des couples redox (I₂/I^– et S₄O₆^2-/S₂O₃^2-), l’écriture des demi-équations et de l’équation bilan.
• Un tableau d’avancement doit être utilisé pour déterminer le réactif limitant et les concentrations finales.
• Concepts clés : Réaction d’oxydoréduction, équation bilan, tableau d’avancement, réactif limitant, calculs de concentration.

Conseils pour l’examen : Maîtriser la formulation vectorielle en électrostatique et le principe de superposition. En cinétique des particules, bien relier le travail de la force électrique à la variation d’énergie cinétique. En chimie, s’entraîner à écrire correctement les équations de réaction (acide-base et redox) et à manipuler les tableaux d’avancement pour les calculs stœchiométriques.