Correction Bac Asie Juin 2003

Calculatrice autorisée

 

I ) Fabrication et propriétés d'un savon (4 points)

II ) Les applications technologiques de la radioactivité (6,5 points)

III ) QROC : A propos de l'énergie (5,5 points)

I ) (spe) Dosage d'une eau de Javel (4 points)

 

Correction Asie Juin 2003 - I ) Fabrication et propriétés d'un savon :


 

 

 

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Correction Asie Juin 2003 - II ) Les applications technologiques de la radioactivité :

 

A)   Questions préalables :

1)     Le noyau d'un atome est caractérisé par son nombre de protons Z et son nombre de nucléons A.

2)     Des isotopes sont toujours d'un même élément, ils ont le même nombre de protons Z mais un nombre de neutrons différents.

3)     ® +

 

B)   A propos du texte :

1)     Les traceurs émettent des rayonnements gamma que l'on peut détecter par une caméra gamma pour obtenir des renseignements fonctionnels.

2)     Les radioéléments utilisables en scintigraphie sont émetteurs de rayonnement gamma et leur activité décroît très vite, pour limiter la toxicité de l'examen.

3)     a) La particule b- est un électron de symbole . La particule a est un noyau d'hélium
b) Si on compare les 2 particules, le noyau d'hélium est beaucoup plus gros et plus lourd que l'électron.

 

C)   Scintigraphie :

1)     Le temps de demi-vie est la durée pendant laquelle la moitié des noyaux de l'échantillon a été désintégrée.

2)     On constate que l'activité de l'iode 131 diminue vite au cours du temps et devient négligeable rapidement limitant ainsi la toxicité de l'examen.

 

D)   Radiothérapie :

1)     ®+

2)     a) N0 = n0 . NA = (m0/ MCo) . NA = (1.10-6 / 60) x 6,02.1023 = 1,0.1016 noyaux
b) DN = - N.l.Dt
c) N = N0.e -l.t   ;    DN = - N0.e -l.t.l.Dt
d) ½DN½= N0.e -l.t.l.Dt  ;  A = ½DN½/ Dt = l.N0.e -l.t = A0.e -l.t  où A0 = l.N0
e) ln A = ln(A0) +ln(e -l.t) = ln A0 - l.t
f) La courbe est une droite dont le coefficient directeur est négatif ce qui vérifie l'expression précédente où le coefficient directeur vaut -l et l'ordonnée à l'origine vaut ln A0 .
g) coefficient directeur k :   k = ( 17,5 – 16,5 ) / ( 0 – 8 ) = - 0,125 an-1 = - l ; l = 0,125 an-1
h) l = ln 2 / t ½
i) t ½ = ln 2 / l = ln 2 / 0,125 = 5,54 années    ;  t ½ = 5,54 x 365 x 24 x 3600 = 1,75.108 s
Cette valeur est assez proche de la valeur des tables, elle est moins précise, cela est du à la méthode graphique.

       

 

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Correction Bac Asie Juin 2003 - III ) QROC : A propos de l'énergie :

 

 

 

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Correction Bac Asie Juin 2003 - I ) (spe) Dosage d'une eau de Javel :

I ) Mode opératoire :

1) Calcul du volume V0 de solution mère à prélever :

Lors d'une dilution, la quantité de matière ne change pas :  navant = naprès   Þ c0 . V0 = cS.VS

V0 = VS. cS / c0 = 50,0 x 1 / 10 = 5,0 mL     ( dilution par 10 :  cS / c0 = 1 / 10 )

Manipulation :


On prélève 5 mL de solution mère avec une pipette jaugée de 5 mL que l'on verse dans une fiole jaugée de 50 mL. On complète avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge, on bouche et on agite pour homogénéiser la solution.

2) On prélève ces volumes avec des pipettes jaugées de 10 et 20 mL.

II ) Titrage :

1) Equation du titrage :

I2 (aq) + 2 e-  = 2 I-(aq)        et       2 S2O32-(aq)    = S4O62-(aq) + 2 e- 

I2 (aq) + 2 S2O32-(aq) = S4O62-(aq) + 2 I-(aq) (2)

2) A l'équivalence, les réactifs ont été ajoutés dans les proportions stœchiométriques de l'équation :       2 n(I2) = n(S2O32-)   

Þ  n(I2) = n(S2O32-) / 2 = c1 . V1E / 2 = 0,10 x 10,0.10-3 / 2 =  5,0.10-4 mol

3) La réaction est considérée comme totale et l'ion iodure I- est en excès. L'ion hypochlorite est donc le réactif limitant et il est complètement consommé.

D'après l'équation : n(I2)formé = n(ClO-)consommé = 5,0.10-4 mol

4) [ClO-]S = n(ClO-)S / V = 5,0.10-4 / 10,0.10-3 = 5,0.10-2 mol.L-1

D'après la préparation de la solution S, [ClO-]com. = 10 [ClO-]S = 0,50 mol.L-1

5) a) D'après l'équation de la réaction, n(Cl2)formé = n(ClO-)consommé  ( réaction totale)

Dans un litre, n(ClO-)0 = [ClO-]0.V = 0,50 x 1,0 = 0,50 mol

n(Cl2)1L = 0,50 mol

b) V(Cl2) = n(Cl2). Vm = 0,50 x 22,4 = 11,2 L.    degré chlorométrique = 11,2° chl

La différence entre la valeur trouvée 11,2° et la valeur indiquée 12° peut correspondre aux erreurs de mesure de volumes du titrage et / ou une différence réelle pour la solution testée.

 

 

 

 

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