Sujet du BAC D 2024 de physique-chimie, avec corrigé

Exercice 1 · 5 points

1. A

   Tu disposes d'une solution aqueuse de benzoate de sodium (${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_5\mathrm{COONa}$).
   1. Écris l'équation-bilan de la réaction chimique de l'ion benzoate avec l'eau.
   2. Fais l'inventaire des espèces chimiques en solution.
   3. Écris l'équation de l'électroneutralité de cette solution.

2. Recopie et complète les phrases ci-dessous.
   1. De deux acides, l'acide le plus fort est celui dont le $p{K}_A$ du couple auquel il appartient est …
   2. De deux bases, la plus forte est celle dont le $p{K}_A$ du couple auquel elle appartient est …
   3. Dans une solution aqueuse d'acide éthanoïque, les espèces chimiques majoritaires ont pour formules …

   1. 1. … le plus

   2. 2. … le plus

   3. 3. Les espèces majoritaires :

3. C

   Donne :
   1. la définition d'une solution tampon ;
   2. les propriétés d'une solution tampon.

4. A (physique)

   PHYSIQUE (2 points)

   Énonce :
   1. le théorème du centre d'inertie ;
   2. la loi de Laplace.

5. Recopie, pour chacune des affirmations ci-dessous, le numéro suivi de la lettre V si l'affirmation est vraie ou de la lettre F si elle est fausse.

   1. 1. Dans un champ électrostatique uniforme, les lignes de champ sont parallèles.

   2. 2. L'accélération du centre d'inertie d'un solide soumis uniquement à son poids est indépendante de la masse de ce solide.

   3. 3. L'accélération d'une particule chargée dans un champ électrostatique uniforme est indépendante de la masse de cette particule.

   4. 4. La période des oscillations d'un pendule élastique horizontal est d'autant plus grande que la masse du solide est élevée.

Le corrigé de cet exercice est offert, à la fin de l’énoncé

Exercice 2 · 5 points

1. 1

   Montre que la formule brute de A est ${\mathrm{C}}_4{\mathrm{H}}_8$.

2. 2

   Écris les formules semi-développées et les noms des isomères de A.

3. 3

   Donne :
   3.1 les formules semi-développées et les noms des produits B et C ;
   3.2 la fonction chimique de D ;
   3.3 la formule semi-développée et le nom de D ;
   3.4 le nom et les caractéristiques de la réaction chimique entre le composé D et l'alcool E ;
   3.5 la formule semi-développée et le nom de l'alcool E.

4. Écris l'équation-bilan de :
   4.1 la réaction d'oxydation de C en D dans l'expérience 3 ;
   4.2 la réaction de synthèse du 2-méthylpropanoate d'éthyle.

   1. L'équation-bilan de l'oxydation de C en D :

   2. 4.2. La synthèse de l'ester :

Exercice 3 · 5 points

Lors d'une séance de travaux pratiques de Physique, le Professeur met à la disposition de ton groupe, les éléments suivants :
- un conducteur ohmique de résistance R ;
- un condensateur de capacité C ;
- une bobine d'inductance L et de résistance négligeable ;
- un générateur de basses fréquences (GBF) délivrant une tension sinusoïdale u de fréquence N ;
- un oscilloscope bicourbe ;
- des fils de connexion.
Le Professeur vous fait réaliser le circuit RLC série de la figure 1 en vue de déterminer l'inductance L de la bobine.
Vous obtenez l'oscillogramme de la figure 2.

Données :
R = 10 Ω ; C = 200 µF.
Réglages de l'oscilloscope :
- balayage horizontal : 5 ms/division ;
- sensibilités verticales :
voie 1 : 2 V/division ;
voie 2 : 2 V/division.

Tu proposes ta contribution au groupe.

1. 1

   Donne l'expression de l'impédance Z du circuit en fonction de R, L, N et C.

2. 2

   Détermine, à l'aide de l'oscillogramme, l'amplitude :
   2.1 $U_{max}$ de la tension u aux bornes du circuit RLC ;
   2.2 $U_{Rmax}$ de la tension aux bornes du conducteur ohmique ;
   2.3 $I_{max}$ de l'intensité i du courant dans le circuit.

3. 3

   Détermine :
   3.1 l'impédance Z du circuit ;
   3.2 la fréquence N des oscillations.

4. 4

   Détermine l'inductance L de la bobine.

Exercice 4 · 5 points

1. 1

   Donne :
   1.1 la définition :
   1.1.1 des isotopes d'un élément chimique ;
   1.1.2 de la radioactivité ${\beta }^{-}$ ;
   1.1.3 de la période T d'un isotope radioactif ;
   1.2 la composition du noyau de l'iode 131 ;
   1.3 les lois de conservation utilisées pour établir l'équation-bilan d'une désintégration radioactive.

2. 2

   Écris l'équation-bilan de la désintégration de l'iode 131.

3. 3

   Détermine :
   3.1 la constante radioactive $\lambda$ en jour${}^{-1}$ ;
   3.2 l'expression de la loi de décroissance radioactive de l'iode 131 ;
   3.3 la durée nécessaire, en jours, pour que 20 % des noyaux radioactifs disparaissent.

4. 4

   Trace l'allure de la courbe de décroissance radioactive N = f(T) en t'appuyant sur les points d'abscisses 0 ; T ; 2T ; 3T et 4T.