0910-1S-it6-correction.doc

NOM : 10 mai
2010
CORRECTION de l'INTERROGATION de COURS n°7
1S4
Durée : 1h00
calculatrice autorisée
Exercice 1 (8 points)
Une tige horizontale AB peut coulisser sur deux rails parallèles verticaux.
L'ensemble est en cuivre. L'écart entre les rails vaut d = 10 cm. La masse
de la tige est m = 10 g.
Un générateur réglable alimente en courant continu cet ensemble conducteur.
La tige est placée dans un champ magnétique constant crée par un aimant en
U. La valeur de ce champ vaut B = 0,10 T.
Pour une certaine valeur de l'intensité du courant dans le circuit, la tige
est en « lévitation », c'est-à-dire immobile dans le référentiel terrestre. [pic] 1 . Représenter sur le schéma les forces extérieures qui agissent sur le
système (tige( ainsi que le champ magnétique B crée par l'aimant et le sens
du courant dans le circuit. (4 pts) Voir schéma ci-dessus 2 . Calculer la valeur de l'intensité du courant I dans la tige pour
obtenir sa lévitation. (3 pts) La tige est en lévitation. Elle est donc immobile dans le référentiel
terrestre. Le principe d'inertie permet d'affirmer que la somme vectorielle
des forces qui agissent sur la tige est égale au vecteur nul : P + F = 0 On projette sur un axe vertical orienté vers le haut : F - P = 0
D'où : m.g - I.d.B = 0 soit I = m.g / d.B A.N : I = 10.10-3.9,81 / 10.10-2.0,10 = 9,8 A 3 . Citer deux autres moyens pour obtenir un champ magnétique constant. (1
pt) Intérieur d'un solénoïde long et bobines de Helmholtz.
Exercice 2 (18 points)
Dans l'organigramme ci-contre, un point ( signifie que la réaction entre
les réactifs situés en amont donne les produits situés en aval. [pic] 1 . Déterminer la formule brute de A sachant que c'est un hydrocarbure.
Donner les écritures topologiques et les noms des deux isomères que l'on
peut envisager pour A. (3 pts) A est un hydrocarbure, c'est-à-dire une molécule organique constituée
uniquement de carbone et d'hydrogène. La combustion d'une molécule A donne
4 molécules de dioxyde de carbone : on en déduit que A possède 4 atomes de
carbone. De plus, elle donne 5 molécules d'eau : on en déduit que A possède
10 atomes d'hydrogène. A est donc un alcane de formule brute C4H10. Deux isomères possibles :
[pic] 2 . Identifier la nature de B, puis celle de C isomère de D. Que peut-on
dire de C ? Donner son nom. (3 pts) B s'obtient par déshydrogénation de A. On obtient donc un alcène.
En hydratant B, on obtient deux alcools (C et D).
Sachant que l'oxydation ménagée de l'alcool C est impossible, on en déduit
que C est un alcool III. Formule de C :
[pic]
C'est le méthylpropan-2-ol 3 . Donner les noms et les écritures topologiques de toutes les espèces
repérées par les lettres A, B, C, ... G. (7 pts) | | | |
|A |méthylpropane |[pic] |
| | | |
|B |méthylpropène |[pic] |
| | | |
|C |méthylpropan-2-ol |[pic] |
| | | |
|D |méthylpropan-1-ol |[pic] |
| | | |
|E |méthylpropanal |[pic] |
| |Acide méthylpropanoïque | |
|F | |[pic] |
| |2-iodométhylpropane |[pic] |
|G | | | 4 . Nommer les réactions repérées par les chiffres 1, 2, 3, ... 7. (5 pts) 1 : combustion
2 : déshydrogénation
3 : hydratation
5 et 6 : oxydation ménagée
7 : halogénation
Exercice 3 (8 points)
Il est possible de fabriquer des matières plastiques par polyaddition de
deux monomères différents. Le type de polymère obtenu porte le nom de
copolymère. A partir de deux monomères A et B, par exemple, on peut
préparer des copolymères alternés, de formule - A - B - A - B - A -, ou des
copolymères statistiques dont l'arrangement est aléatoire : par exemple, -
A - A - B - A - B - B - B -. Le styrène-acrylonitrile est un copolymère très utilisé pour fabriquer des
appareils électroménagers. Il est préparé par polyaddition du styrène (A)
et de l'acrylonitrile (B). Sa formule est : [pic] 1 . Entourer (sur le sujet) le motif du styrène-acrylonitrile. (2 pts) [pic]
2 . Le polymère est obtenu par polyaddition du styrène et de
l'acrylonitrile. En déduire les formules développées respectives de ces
deux monomères. Ce copolymère est-il statistique ou alterné ? (4 pts)
[pic] Il s'agit d'un polymère alterné 3 . Donner la formule du copolymère statistique : - A - A - B - A - B - B -
B - qui serait formé par polyaddition du styrène (A) et de l'acrylonitrile
(B). (2 pts) [pic]