Lyce 7 NOVEMBRE M OKNINE Prof : B EN K AHLA J AWHER

Devoir de synthse n2Sciences physiques

Classe : 3me Sc.exp 1Date : Le 6 / 3 / 2010

Dure : 2 heures CHIMIE ( 9 points )

Exercice n 1: ( 6 points ) ( Capacit ; Barme )

I-Ecrire la formule semi-dveloppe de chacun des composs suivants : (A1; 0,75 pt )1) Le 2-mthylbutanoate disopropyle ; 2) Le chlorure de butanoyle ;3) Le N,3-dithyl-N,2-dimthylamino-1 pentane ;

II- Dans un laboratoire de chimie on dispose de trois flacons F1, F2 et F3 dont on ne connait pas prcisment le contenu, on ne dispose que des indications suivantes :

Le flacon F1 contient une solution damine (A1) chaine carbone linaire; Un autre flacon contient une solution damine (A2) symtrique; Un flacon renferme une solution dacide carboxylique ;Les amines (A1) et (A2) ont la mme formule brute inconnue.

1/ Un test avec le BBT sur un chantillon de chacun de ces trois flacons, a donn les rsultats suivants :F2 vire le BBT vers le jaune alors que F3 vire le BBT vers le bleu. Conclure. (A1; 0,5 pt )2/ Lanalyse lmentaire dun chantillon de (A1), a montr que la composition massique en azote de lamine est de 19,18 %.

a) Montrer que la formule brute molculaire de cette amine est C4H11N. (A2; 0,75 pt )b) Dterminer la formule semi-dveloppe et le nom de chaque amine primaire possible correspondante cette formule brute. (A2; 1 pt )c) Dterminer la formule semi-dveloppe et le nom de chaque amine secondaire possible correspondante cette formule brute. (A2; 0,75 pt )

3/ Dans le but didentifier (A1), on la fait ragir avec de lacide nitreux, lun des produits qui se forme la suite de la raction est un alcool (B). Loxydation mnage de (B) par une solution de KMnO4 a donn un produit (C), ce dernier donne un prcipit jaune avec le DNPH et il est sans action sur le ractif de Schiff.

a) Dduire (en justifiant) la formule semi-dveloppe et le nom de (B) et de (C). (A2; 0,75 pt )b) Dduire lamine (A1). (A2; 0,2 5 pt )c) Ecrire lquation de la raction chimique qui a lieu entre (A1) et lacide nitreux. (A2; 0,5 pt )

4/ Dans le but didentifier (A2), on la fait ragir avec de lacide nitreux, lun des produits qui se forme la suite de la raction est une nitrosamine. Dduire lamine (A2). Ecrire lquation de la raction chimique qui a lieu. (A2; 0,75 pt )On donne : C = 12 g.mol-1 ; H = 1 g.mol-1 ; N = 14 g.mol-1 ; O = 16 g.mol-1.

Exercice n2: (3 points) Etude de texte : Les mfaits de lthanolLes mfaits de lthanol sont dus lalcool lui-mme et ses produits de dgradation dthanal CH3CHO et lacide thanoque CH3CO2H produits au sein de lorganisme. En effet au cours de mtabolisme lthanol est oxyd en thanal par lalcool dshydrognasse qui ncessite la prsence du Nicotinamide Adnine Dinuclotide (NAD+). Grace laldhyde dshydrognasse lthanal est oxyd

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en acide thanoque qui est transform au niveau du cycle de Krebs en actylcoenzyme A une entit favorisant les ractions dactylation.Ces produits sont dangereux et trs toxiques. En effet lthanol agit surtout sur le systme nerveux central en tant que dpresseur et peut entrainer des somnolences ou des comas par suite du blocage dumessage nerveux. Lthanol provoque des maux de tte, des tachycardies et des hypotensions pouvant entrainer lvanouissement. Dautre part lassociation dune prise de mdicaments avec lalcool est fortement dconseille cause des interactions possibles entre lthanol ou lun de ses produits de dgradation avec les principes actifs de ces produits. En effet sil ya prsence simultane des mdicaments mtabolisables par lalcool dshydrognase et lthanol, lenzyme transforme en priorit lalcool ce qui provoque un accroissement de la concentration du mdicament pouvant avoir des effets nfastes sur la sant des individus...

Daprs le livre scolaire de chimie ; page 165. Questions :1/ Comment qualifie-t-on le type doxydation dthanol au cours de mtabolisme ? (A1; 0,25 pt )2/ Relever du texte trois produits doxydation dthanol au cours de mtabolisme. (B; 0,75 pt ) 3/ Selon le texte, est-il prfrable de prendre en mme temps des mdicaments et des doses dalcool ? Pourquoi ? (B; 1 pt )4/ Sur quel organe du corps humain agit lthanol ? Prciser les consquences. (B; 1 pt )

PHYSIQUE ( 11 points )

Exercice n1 : (6 points) On considre le montage de la figure ci-contre :Les solides (S1) et (S2) sont homognes et de masses respectives m1 et m2 ;Les solides (S1) et (S2) sont supposs ponctuels ;Le fil est inextensible et de masse ngligeable ;Le plan inclin (ABC) est parfaitement lisse ;Le plan inclin (ABC) est inclin par rapport lhorizontale dun angle . Les repres (xx) et (yy) sont Galilens ; p est une poulie daxe horizontal et de masse ngligeable ;On donne : m1 = 400 g ; m2 = 500 g ; AB = 1,5 m ; = 30 ; (Les frottements sont ngligeables) ; On abandonne le systme lui-mme sans vitesse initiale lorsque labscisse de centre de gravit de (S1) concide avec celui de point A. Lacclration de solide (S1) est a0 = 3 m.s-2.1/ Reprsenter (sur la figure 1 de la page rendre) les forces extrieures exerces sur (S1). (A1; 0,25 pt)2/a) Quelle est la nature de mouvement de (S1)? Prciser la phase de ce mouvement. (A1; 0,5 pt ) b) Dterminer la valeur de la vitesse VB de (S1) a son passage par le point B. (A2; 0,5 pt ) c) En appliquant la RFD, dterminer la valeur de la tension de fil exerce sur (S1). (A2; 1 pt ) 3/ En arrivant au point B le fil se coupe brusquement, le solide (S1) continue sa monte jusqu un point C, puis il rebrousse le chemin.

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fil

x

x'

y

y' p

S1S

2

Figure

A

B

C

On notera a1 la nouvelle valeur de lacclration de (S1) aprs la rupture de fil. a) Montrer que a1 = - 5 m.s-2. (Utiliser la figure 2 de la page rendre). (A2; 1 pt ) b) Dduire la phase de mouvement de solide (S1) de point B vers le point C. (A1; 0,25pt) c) Dterminer la valeur de la distance AC. (A2; 0,75 pt ) d) Calculer la dure de la monte AC de (S1). (C; 1 pt ) e) Quelle est la phase de mouvement de (S1) lorsqu'il descend de C vers A ? (A1; 0,25 pt )4/ Dterminer la valeur de lacclration a de solide (S2) aprs la coupure de fil? (A1; 0,5 pt)

Exercice n2 : (5 points)

Un solide (S), suppos ponctuel, de masse m = 0,2 kg, est en mouvement sur une piste ABCDE situe dans un plan vertical et constitue de trois parties (voir figure ci-dessous): La partie AB de longueur L = AB = 5 m, est incline dun angle = 15 par rapport lhorizontale, sur cette partie AB les forces de frottements sont quivalentes une unique force constante et de valeur

= 0,33 N ;La partie BC est horizontale, sur cette partie BC les frottements sont ngligeables ;

La partie CE est circulaire, de centre O situ sur la verticale passante par C, de rayon r = OC = OD = OE = 0,5 m, sur cette partie CE les frottements sont ngligeables ;

Figure

A linstant de date t = 0, le solide (S) est abandonn, sans vitesse initiale, a partir de sommet A du plan inclin ; Les repres cits sont considrs Galilens ;On donne : Langle ;

1) En appliquant le thorme de la variation de lnergie cintique, montrer que la valeur de la vitesse VB de la bille a son passage par le point B vaut VB 3 m.s-1. (A2; 1,5 pts )

2) Aprs le passage par B le solide (S) aborde le plan horizontal. On suppose que la vitesse en B change de direction sans changer de valeur.

a) En appliquant le thorme de la variation de lnergie cintique, dterminer la valeur de la vitesse VC de la bille a son passage par le point C. (A2; 0,75 pt )b) Dduire la nature de mouvement de la bille entre les points B et C. (A2; 0,25 pt )

3) a) Dterminer la valeur de la vitesse VD au point D. (C; 1,25 pts ) b) Dterminer la valeur de la raction de la piste au point D. (C; 1,25 pts )

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j

i

A

B CD

O

E

Page rendreNom et prnom : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . N . . . . . .

Physique : Exercice n1 :

Exercice n2 :

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x

x'

y

y' p S1

S2

Figure 2

A

B

C

fil

x

x'

y

y' p

S1

S2

Figure 1

A

B

C

A

B CD

O

Ei

j

1) En appliquant le thorme de la variation de lnergie cintique, montrer que la valeur de la vitesse VB de la bille a son passage par le point B vaut VB 3 m.s-1. (A2; 1,5 pts )2) Aprs le passage par B le solide (S) aborde le plan horizontal. On suppose que la vitesse en B change de direction sans changer de valeur.a) En appliquant le thorme de la variation de lnergie cintique, dterminer la valeur de la vitesse VC de la bille a son passage par le point C. (A2; 0,75 pt ) 3) a) Dterminer la valeur de la vitesse VD au point D. (C; 1,25 pts ) b) Dterminer la valeur de la raction de la piste au point D. (C; 1,25 pts )