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1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Composition chimique d'un système
Ch. 2
Composition chimique des solutions
Ch. 3
Évolution d'un système chimique
Ch. 4
Réactions d'oxydoréduction
Ch. 5
Détermination d'une quantité de matière par titrage
Livret Bac : Thème 1
Ch. 6
De la structure à la polarité d'une entité
Ch. 7
Interpréter les propriétés d’une espèce chimique
Ch. 8
Structure des entités organiques
Ch. 9
Synthèse d'espèces chimiques organiques
Ch. 10
Conversions d'énergie au cours d'une combustion
Livret Bac : Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Modélisation d'interactions fondamentales
Ch. 12
Description d'un fluide au repos
Ch. 13
Mouvement d'un système
Livret Bac : Thème 2
3. L'énergie, conversions et transferts
Ch. 14
Études énergétiques en électricité
Ch. 15
Études énergétiques en mécanique
Livret Bac : Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 16
Ondes mécaniques
Ch. 17
Images et couleurs
Ch. 18
Modèles ondulatoire et particulaire de la lumière
Livret Bac : Thème 4
Méthode
Fiches méthode
Fiche méthode compétences
Annexes
Chapitre 22
Exercices
Pour s'entraîner
13 professeurs ont participé à cette page
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24Autour de l'or
✔ RAI/ANA : Faire le lien entre les modèles microscopiques et
les grandeurs macroscopiques
En 2016, la statue de l'archange du Mont- Saint-Michel a été redorée avec une masse de 128 g d'or. Un bijoutier normand cherche à connaître le nombre d'alliances 18 carats correspondant à cette quantité d'or. Une alliance 18 carats contient une quantité moyenne de matière d'or de : n_{\text {or}} = 1{,}83 \times 10^{-2} mol.
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1.
Déterminer la masse en or d'une alliance 18 carats.
2. Déterminer le nombre d'alliances que l'on peut fabriquer avec la même masse d'or que sur la statue.
2. Déterminer le nombre d'alliances que l'on peut fabriquer avec la même masse d'or que sur la statue.
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Découvrir en vidéo comment l'archange a été redoré par des artisans.
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25Aspartame et soda
✔ REA : Agir de façon responsable : respecter les règles de
sécuritéL'aspartame \text{C}_{14}\text{H}_{18}\text{O}_{5}\text{N}_{2} est un édulcorant, une molécule au goût 200 fois plus sucré que le sucre alimentaire (saccharose). La réglementation impose une dose journalière admissible (DJA) de 40 mg/kg de masse corporelle de l'individu. Un adolescent diabétique de 55 kg en consomme régulièrement dans des sodas qui indiquent une masse de 500 mg pour 1,0 L de boisson.
1. Déterminer la quantité de matière d'aspartame contenue dans 1,0 L de soda.
2. Quel volume de soda l'adolescent peut-il ingérer quotidiennement sans dépasser la dose d'aspartame conseillée ?
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26
QCM comparatif
✔ RAI/ANA : Utiliser des observations/des mesures/des
documents pour répondre à une problématiqueIdentifier la bonne réponse pour chaque question.
1. Un patient réalise deux analyses de sang : pour 1 L de sang, la première indique 8,5 mg de créatinine \text{C}_4\text{H}_7\text{N}_3\text{O} et la seconde 4{,}42 \times 10^{-5} mol de créatinine.
a. résultat (analyse 1) \lt résultat (analyse 2).
b. résultat (analyse 1) = résultat (analyse 2).
c. résultat (analyse 1) \gt résultat (analyse 2).
2. 0,1 mol de gaz 1 et 3,0 L de gaz 2 avec un volume molaire V_\text{m} = 24,0 L·mol-1, dans les mêmes conditions.
a. n(gaz 1) \lt n(gaz 2).
b. n(gaz 1) = n(gaz 2).
c. n(gaz 1) \gt n(gaz 2).
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27Savon de Marseille
✔ VAL : Traiter/exploiter/modéliser numériquement un
ensemble de mesures
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Le savon de Marseille est vendu en cube de 600 g. On considère, avec les pertes des différentes étapes de fabrication, que 1,0 mol d'huile permet d'obtenir 2,1 mol de savon. Le savon a pour formule brute \text{C}_{18}\text{H}_{33}\text{O}_2\text{Na}.
1. Calculer la quantité de matière correspondant à une tonne d'huile.
2. Déterminer alors la quantité de matière de savon obtenue.
3. En déduire la masse totale de savon.
4. Déterminer le nombre de cubes de savon.
Donnée
- Masse molaire de l'huile : M_{\text {huile}}= 884,0 g·mol‑1.
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28 Comprendre les attendusDétartrage d'une bouilloire
✔ RAI/MOD : La quantité de matière✔ MATH : Calcul littéral (résoudre une équation)
Les acides réagissent avec le calcaire \text{CaCO}_3 en formant du dioxyde de carbone \text{CO}_2. Ils sont utilisés pourdétartrer une bouilloire électrique.
La bouilloire est placée sur une balance. Au début de la manipulation, la balance indique une masse totale d'eau et d'acide m_1 = 496,1 g. Au bout de 30 min, la balance indique une masse m_2 = 491,3 g. La totalité du calcaire dans la bouilloire a réagi.
1. En faisant l'hypothèse que la perte de masse est due uniquement au \text{CO}_2 libéré, déterminer la quantité de matière de \text{CO}_2 dégagé lors du détartrage.
2. En déduire le volume de gaz libéré (V_m = 24 L·mol-1).
3. La réaction crée une mole de gaz pour une mole de calcaire éliminé. Déterminer la masse de calcaire présent initialement dans la bouilloire.
Détails du barème
TOTAL /6 pts
1 pt
1.
Écrire la formule littérale, faire l'application numérique de la masse molaire de \text{CO}_2.1 pt
1.
Écrire la formule littérale, poser le calcul, donner le résultat et l'unité de la quantité de \text{CO}_2.1 pt
2.
Écrire la formule littérale, poser le calcul, donner le résultat et l'unité du volume de \text{CO}_2.1 pt
3.
Écrire la similitude des quantités.1 + 1 pts
3.
Écrire complètement les calculs de masse molaire et masse de \text{CaCO}_3.
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29La vitamine C
✔ RAI/ANA : Construire un raisonnement, communiquer sur les
étapesLa vitamine C, de formule brute \text{C}_6\text{H}_8\text{O}_6, est une molécule indispensable à l'organisme, qui intervient notamment dans l'absorption du fer nécessaire à la synthèse des glo- bules rouges. Très présente dans les fruits et légumes, elle doit être consommée à hauteur de 6{,}25 \times 10^{-4} mol par jour selon l'AFSSA (Agence française de sécurité sanitaire des aliments). Un jus d'orange industriel indique qu'un verre de 20 cL de jus d'orange apporte plus de la moitié de la vitamine C quotidienne.
1. Déterminer la masse de vitamine C à ingérer quotidiennement.
2. Pour couvrir les apports en vitamine C, est-il préférable de consommer un jus d'orange fraîchement pressé ou en brique industrielle ?
3. L'indication du fabricant est-elle juste ?
Donnée
- Masse en vitamine C pour un verre de 20 cl :
jus d'orange industriel à base de concentré : 65 mg ;
jus d'orange maison : 125 mg.
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30
Composition d'eau d'une station d'épuration
✔ VAL : Exploiter numériquement des mesures
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Les rejets industriels dans les cours d'eau sont réglementés et nécessitent parfois la mise en place d'une station d'épuration des eaux usées.
Une entreprise de traitements de surface l'exploite pour surveiller les rejets en élément chrome, cuivre, nickel, zinc et en ions sulfate \text{SO}^{2-}_4. Suite à un incident de vanne, une analyse des eaux usées est réalisée. Pour un litre d'eau traitée, les masses maximales rejetables et les résultats d'analyse sont résumés dans le tableau ci-dessous.
Une entreprise de traitements de surface l'exploite pour surveiller les rejets en élément chrome, cuivre, nickel, zinc et en ions sulfate \text{SO}^{2-}_4. Suite à un incident de vanne, une analyse des eaux usées est réalisée. Pour un litre d'eau traitée, les masses maximales rejetables et les résultats d'analyse sont résumés dans le tableau ci-dessous.
Résultats d'analyse d'un litre d'eau traitée
1. Déterminer les masses des différents constituants de l'échantillon d'eau analysée.
2. Cet incident de vanne peut-il avoir des conséquences ?
| Composé | \text{Cu} | \text{Zn} | \text{Ni} | \text{Cr} | \text{SO}_4^{2-} |
|---|---|---|---|---|---|
| \bf{n_\text{composé}} (en mmol) | 0,252 | 0,107 | 0,306 | 0,423 | 1,31 |
| \bf{m_\text{max}} (en mg) | 0,10 | 15,0 | 15,0 | 15,0 | 150 |
1. Déterminer les masses des différents constituants de l'échantillon d'eau analysée.
2. Cet incident de vanne peut-il avoir des conséquences ?
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31Le début des vendanges
✔ RAI/ANA : Utiliser des mesures pour répondre à une
problématiqueLa maturité du raisin est un élément essentiel pour le début des vendanges et l'obtention d'un vin de qualité. Un des critères est la teneur en sucre du raisin : elle est mesurée à l'aide d'un réfractomètre. La mesure de l'indice de réfraction permet de connaître la masse de sucre dans 1,00 L de jus de raisin. On fait l'hypothèse que le sucre du raisin n'est que du saccharose \text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}.
Un laboratoire de contrôle mesure un indice de réfraction de 1,364 5 pour le jus de raisin d'un vigneron. Il est considéré qu'une teneur satisfaisante en sucre est atteinte pour 0,585 mol de saccharose dans 1,00 L de jus.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Évolution de l'indice de réfraction en fonction de la masse de sucre dans 1 L de solution.
1. Déterminer la masse de saccharose lors de ce contrôle.
2. Déterminer la quantité de matière de saccharose correspondante.
3. Le vigneron peut-il commencer les vendanges ?
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32 Copie d'élève à commenter
Proposer une justification pour chaque erreur relevée par le correcteur.
1.
La masse d'un litre de vinaigre est m = \rho \cdot V = 1 010 g.
Comme le vinaigre contient 8 % d'acide en masse, on a :
m_{a c i d e}=\dfrac{8 \times 1010}{100}=80\text{,}8 \ \color{red} Ø
2. La masse molaire de l'acide acétique vaut : \xcancel{M(\text{C}_2\text{H}_4\text{O}_2) =} \xcancel{12\times M(\text{C}) + 1 \times M(\text{H}) + 16 \times M(\text{O})}
3. L'expression littérale donnant la quantité de matière d'acide acétique est n(\text{C}_2\text{H}_4\text{O}_2) = \dfrac{80,8}{60} \ \color{red} Ø
m_{a c i d e}=\dfrac{8 \times 1010}{100}=80\text{,}8 \ \color{red} Ø
2. La masse molaire de l'acide acétique vaut : \xcancel{M(\text{C}_2\text{H}_4\text{O}_2) =} \xcancel{12\times M(\text{C}) + 1 \times M(\text{H}) + 16 \times M(\text{O})}
3. L'expression littérale donnant la quantité de matière d'acide acétique est n(\text{C}_2\text{H}_4\text{O}_2) = \dfrac{80,8}{60} \ \color{red} Ø
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YolèneÉmilieJean-PaulFatimaSarah