Corrigé BAC STL 2015 Sciences physiques et chimiques en laboratoire

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• Publié par: Studyrama
• Publié le: 22 juin 2015
• Nombre de lectures: 8 502
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 4 Mo

Extrait

BACCALAURÉAT

Série :STL

Épreuve :SPCL

Session 2015

Durée de l’épreuve:2H

Coefficient :4

PROPOSITION DE CORRIGÉ

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Partie A : intérêts de la sonochimie 1.La sélectivité La réaction est régiosélective car un des réactifs ne réagit pas avec le même site dans les deux réactions (avec ou sans ultra-sons). Le produit obtenu est donc différent. 2.Rendement d'une réaction chimiquement 2.1.1 On utilise l'équivalence du dosage acido basique de l'acide A l'équivalence , les quantités de matière d'acide et de soude sont dans les proportions stoechiométriques de l'équation bilan de la réaction , soit : n initial (acide)=n versé (soude) -3 -3 D'où n initial =16,2.10 mol contenues dans 5,0 mL de mélange(acide)=Cbx Vbe=1,0x16,2.10 réactionnel -3 2.1.2 Le mélange a un volume total de 100mL, donc n total x20=0,32 mol.(acide) =16,2.10 2.1.3 -3 Le calcul donne Unac= 9,83.10 mol. -2 On donne le résultat avec un chiffre significatif , soit 1.10 mol On encadre donc nac entre 0,31 mol et 0,33 mol. 2.1.4 La valeur contenue dans le tableau est la borne supérieure de l'encadrement donc elle est compatible avec le résultat qui précède. 2.2.voir le document réponse. Il y a attaque d'un doublet non liant de l'ion hydroxyde sur le carbone électrophile de l'ester. 3.Les conditions optimales seraient : -un pH voisin de 3 , en effet la décroissance est d'autant plus forte que le pH est faible. -une puissance élevée qui procure une vitesse initiale de dégradation importante. Il faudra cependant concilier ces conditions avec d'autres facteurs (chimiques et physiques). 4.Conclusion au sujet de la sonochimie -elle permet de modifier la sélectivité d'une réaction chimique et d'aboutir à un produit autre que celui de la chimie dite classique.

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-elle permet d'augmenter le rendement d'une réaction chimique (hydrolyse d'un ester par exemple) -elle modifie la cinétique d'une réaction et permet d'accélérer les réactions (dégradation ou hydrolyse) Partie B : maitrise de la température 1.1La grandeur réglée est celle que l'on veut contrôler : la température moyenne dans le réacteur La grandeur réglante est ici le débit du fluide réfrigérant Les grandeurs perturbatrices sont la température extérieure et celle du fluide. 1.2 voir le document réponse 2.La boucle de température 2.1.Une boucle doit etre fiable ,présenter un faible amortissement et rapide. 2.2 Le temps de réponse tr vaut 216 s soit 3 min et 36 s : il est bien inférieur à 5 minutes. Le dépassement D vaut 1,2/9,5=0.126 =12,6% inférieur à 15% L'erreur de précision E=0,6/10=0,06 légèrement supérieure à 5% Partie C 1.Pouƌ Ƌue le faisceau soit diƌectif l'aŶgle Θ doit etƌe petit , soŶ siŶus aussi. D doit donc être grand et la longueur d'onde petite. Coŵŵe λ=v/f , la fƌéƋueŶce devƌa etƌe élevée. 2.Pour un angle de 30 degrés le niveau est de -5 dB pour le transducteur B alors que le transducteur A a un niveau compris entre -35 et -30 dB. Plus la valeur de L est négative, plus le faisceau est atténué. Le transducteur A est donc plus directif que le B 3.Le bac à faisceaux orthogonaux semblerait etre plus directif que le bac usuel car les faisceaux se croisent.Il y aurait donc moins d'atténuation sur la solution à atteindre.

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