Devoirs 2nd semestre – Partie 3

Résumé et Points Clés

Résumé du Devoir Surveillé – Chimie et Physique

Ce devoir surveillé pour le baccalauréat sciences expérimentales comprend un exercice de chimie sur le dosage et deux exercices de physique sur le magnétisme.

Chimie : Dosage par titrage

• L’étude est un dosage (titrage) de la solution de permanganate de potassium (KMnO₄, solution titrée) par une solution d’acide oxalique (H₂C₂O₄, solution titrante).
• L’équation de la réaction redox est : 2MnO₄⁻ + 5H₂C₂O₄ + 6H⁺ → 2Mn²⁺ + 10CO₂ + 8H₂O.
• L’équivalence est repérée par la disparition de la coloration violette. La relation d’équivalence est : 5C₁V₁ = 2C₂V₂éq.
• Avant l’équivalence, H₂C₂O₄ est le réactif limitant ; après, c’est MnO₄⁻.
• Avec V₂éq = 12,5 mL et C₂ = 0,4 mol/L, le calcul donne C₁ = 0,2 mol/L et la masse m = 3,16 g pour préparer 100 mL de S₁.

Physique – Premier exercice : Champ magnétique

• Calcul et représentation graphique du champ magnétique résultant de deux barreaux aimantés.
• Étude d’un solénoïde : définition, calcul de l’intensité du champ (B = μ₀ * n * I), identification des pôles (N/S), et représentation du spectre magnétique.
• Champ créé par un conducteur rectiligne : expression, représentation et calcul avec la loi de Biot-Savart.

Physique – Deuxième exercice : Action d’un champ magnétique sur un conducteur

• Une tige conductrice parcourue par un courant I et placée dans un champ magnétique uniforme subit une force de Laplace, ce qui provoque son inclinaison.
• À l’équilibre, on applique le théorème des moments. L’intensité de la force de Laplace est donnée par F = (4/5) * m * g * sin(α).
• On en déduit l’expression puis la valeur numérique du champ magnétique B.

Conseils pour l’examen : Maîtriser le schéma et le principe d’un dosage, savoir écrire et équilibrer une équation redox, et appliquer correctement la relation d’équivalence. En physique, bien connaître les propriétés des champs magnétiques (solénoïde, conducteur) et savoir appliquer le théorème des moments pour les problèmes d’équilibre.