Correction Bac Nouvelle Calédonie Novembre 2001
Calculatrice non autorisée
I ) Un biocarburant : L'ester méthylique de colza (5 points)
II ) Etude de l'acide borique (5 points)
III ) Champs et interactions (6 points)
IV ) Etude d'un oscillateur mécanique (5 points)
IV ) (spe) De la bonne utilisation d'un microscope (5 points)
Correction Bac Nouvelle Calédonie Novembre 2001 -
I ) Un biocarburant : L'ester méthylique de colza :
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Correction Bac Nouvelle Calédonie Novembre
2001 - II ) Etude de l'acide borique :
I ) Etude de l'acide borique et de l'acide HA :
1) H3BO3 (aq) + H2O(l) = H3O+(aq) + H2BO3-(aq) (1)
2) K1 = ([H3O+]éq.[H2BO3-]éq) / [H3BO3]éq = Ka3 = 10-9,2 = 6,3.10-10
3) Cette constante est très faible, la réaction est donc très limitée.
L'acide borique est donc un acide faible.
4) Ka4 est supérieur à Ka3 . L'acide HA est donc plus fort que l'acide borique .
II ) Etude comparative des dosages :
1) H3BO3
(aq) + HO-(l) = H2O(l) +
H2BO3-(aq) (2)
K2
= [H2BO3-]éq / ([H3BO3]éq.[HO-]éq)
= Ka3 / Ke = 10-9,2 /10-14,0 = 6,3.104
Cette valeur est supérieure à 104 . La réaction est donc quasi-totale.
2) HA(aq)
+ HO-(l) = H2O(l) + A-(aq) (3)
K3 = [A-]éq / ([HA]éq.[HO-]éq) = Ka4 / Ke = 10-6,5 /10-14,0 = 3,2.107
Cette valeur est supérieure à 104 . La réaction est donc quasi-totale.
3) a) La solution de l'acide le plus fort a un pH plus faible.
Pour la courbe 1, pH0 = 4,5. La courbe 1 correspond donc au dosage de HA.
Pour la courbe 2, pH0 = 5,5. La courbe 2 correspond donc au dosage de l'acide borique.
A la demi-équivalence (Vb = Vbeq/2) du dosage acide faible - base forte, le pH est égal au pKa .
Pour la courbe 1 , pH1/2 eq = 6,6 , cela correspond à l'acide HA.
Pour la courbe 2 , pH1/2 eq = 9,2 , cela correspond à l'acide borique.
b) Pour pouvoir utiliser la phénolphtaléine, il faut que le pH à l'équivalence soit dans la zone de virage de l'indicateur.
Pour la courbe 1, pHéq = 9,2 , on peut donc doser cet acide avec la phénoltaléine.
Pour la courbe 2, pHéq = 10,5 , on ne peut pas doser l'acide borique avec la phénoltaléine.
c) On ne peut doser l'acide borique qu'en présence de polyol car il se comporte alors comme un acide HA que l'on peut doser avec la méthode précédente.
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Correction Bac Nouvelle Calédonie Novembre 2001 - III
) Champs et interactions :
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Correction Bac Nouvelle Calédonie Novembre
2001 - IV ) Etude d'un oscillateur mécanique :
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I ) Première expérience : image donnée par l'objectif
1) a) 1//1Å1 – 1/ /1Å = 1/f1 Þ 1//1Å1 = 1/ /1Å + 1/f1 = 1/(-6) + 1/ 5 = 1/ 30
/1Å1 = 30 cm. Cette position de A1 correspond à la position de l'écran sur la figure 1.
b) g = B1Ç1 / BÇ = /1Å1 / /1Å = 30 / (-6) = -5 Þ B1C1 = 5 BC = 5 x 3,0 = 15 cm
On peut aussi le vérifier graphiquement sur la figure 1. On mesure 5 cm pour B1C1 à l'échelle 1/3.
Þ B1C1 = 15 cm
2) L'image B1C1 est réelle et renversée.
3) a) Les objets sont petits et placés au voisinage de l'axe optique.
Les rayons lumineux sont peu inclinés par rapport à l'axe optique.
b) Pour améliorer la qualité de l'image, on peut diaphragmer pour éliminer les rayons trop inclinés
II ) Deuxième expérience : image définitive
1) B1C1 joue le rôle d'objet pour L2.
2) Construire l'image définitive B2C2 sur la figure 1 de l'annexe 2.
3) L'image B2C2 est agrandie et virtuelle, la lentille L2 est donc une loupe.
Annexe 2 relative à l'exercice IV ( à rendre avec la copie)
III ) Conditions d'une bonne observation :
1)
Annexe 3 relative à l'exercice
IV ( à rendre avec la copie)
3) Pour observer une image de grande luminosité, les deux élèves doivent placé sur l'œil à la place du cercle oculaire, centré sur l'axe optique. On constate sur le schéma que c'est le lieu où se concentrent le maximum de rayons lumineux.
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