1.2.1.

RECOMMANDATIONS DE CORRECTION POUR L'ÉPREUVE DE PHYSIQUE-CHIMIE
(SPECIALITE)
I. Le Synthol (6,5 points)
II. Frottements avec l'air : qu'en dit la NASA ? (5,5 points)
III. Détection d'exoplanètes (4 points) Pour la correction de l'écrit et pour l'oral, il est indispensable de
respecter le programme et ses commentaires (B.O. Hors Série n°4 du 30 août
2001). Les modalités de l'épreuve de sciences physiques du baccalauréat général,
série S, à compter de la session 2003, sont fixées par :
- la note de service n° 2002-142 du 27-6-2002 publiée au B.O. n° 27 du 4
juillet 2002, complétée par le rectificatif du 2-8-2002 publiée au B.O. n°
31 du 29 août 2002
- la note de service n° 2002-243 du 6-11-2002 publiée au B.O. n° 42 du 14
novembre 2002 donnant des informations sur la session 2003 des
baccalauréats général et technologique et par l'arrêté du 24-10-2002 publié
au B.O. n° 41 du 7 novembre 2002 concernant l'épreuve du baccalauréat
général. Pour l'écrit :
Sur la copie le correcteur porte la note sur 16 arrondie au demi-point. On rappelle que le traitement équitable des candidats impose de respecter
scrupuleusement les exigences du barème et de ses commentaires élaborés
après la commission d'entente. Rappel sur les modalités de l'épreuve orale de contrôle. L'épreuve de contrôle est orale, de durée vingt minutes, précédées de vingt
minutes de préparation.
Il convient de respecter les compétences exigibles du programme et
l'organisation de l'épreuve B.O. n° 27 du 4 juillet 2002, note de service
2002 - 142 du 27-6-2002 et rectificatif du 2-8-2002 publié au B.O. n° 31 du
29-8-2002.
Le candidat tire au sort un sujet comportant deux questions, l'une de
physique, l'autre de chimie, et doit traiter les deux questions. Les
questions portent exclusivement sur le programme commun pour les candidats
qui n'ont pas choisi l'enseignement de spécialité. Pour ceux qui ont choisi
cet enseignement, l'une des deux questions porte également sur le programme
de l'enseignement commun à tous.
Douze points au moins sont attribués à l'évaluation des connaissances
scientifiques et de savoir-faire. Pour permettre cette évaluation, l'usage
des calculatrices est interdit pour l'ensemble de l'épreuve. Cette épreuve a lieu dans une salle comportant du matériel de physique-
chimie afin que des questions puissent être posées sur le matériel
expérimental et son utilisation, sans que le candidat soit conduit à
manipuler.
EXERCICE I : Le synthol ®
Remarque générale: Retirez une seule fois, pour tout l'exercice, 0.25
points si le nombre de chiffres significatifs n'est pas respecté.
|Réponses | | |
|1.Quelques composés du Synthol® |
|1.1. |Vératrole = molécule 1 | | |
| |Acide salicylique = molécule2 | | |
| |Résorcinol = molécule 3 | | |
|1.2.1.|AH(aq) + H2O(l) = A - (aq) + H3O+ (aq) | | |
|1.2.2.|Equation | | |
| |AH(aq)+H2O(l) = A - (aq)+H3O+ (aq) | | |
| | | | |
| |Etat du système | | |
| |avancement | | |
| |en mol | | |
| |Quantités de matières en mol | | |
| | | | |
| |initial | | |
| |x = 0 | | |
| |n0 | | |
| |solvant | | |
| |0 | | |
| |0 | | |
| | | | |
| |intermé-diaire | | |
| |x | | |
| |n0 - x | | |
| |solvant | | |
| |x | | |
| |x | | |
| | | | |
| |final | | |
| |xéq | | |
| |n0 - xéq | | |
| |solvant | | |
| |xéq | | |
| |xéq | | |
| | | | |
|1.2.3.|D'après le tableau d'avancement [pic] | | |
| |Par définition[pic]donc [pic] | | |
|1.2.4.|[pic] | | |
|1.2.5.|Le taux d'avancement à l'équilibre est, par| | |
| |définition, | | |
| |[pic] | | |
| |La réaction n'est pas totale car ( < 1. | | |
|2. Dosage du synthol® |
|2.1. Calcul de la concentration |
| |Masse des 100mL de solution : [pic] | | |
| |Masse d'acide salicylique : [pic] | | |
| |Quantité de matière : [pic] | | |
| |Concentration : [pic] | | |
|2.2. Préparation du dosage | | |
|2.2.1.|À l'équivalence les réactifs ont été | | |
| |mélangés dans les proportions de la | | |
| |réaction (ou on change de réactif limitant)| | |
| |[pic] | | |
|2.2.2.|D'après la relation précédente[pic] | | |
| |[pic] | | |
| |Si VBE=5,0mL il faut cB = (7,23×10 - 5 | | |
| |)/5.10 - 3 | | |
| |=1,4×10 - 2 mol.L - 1 | | |
| |Si VBE=20,0mL il faut cB = (7,23×10 - 5 | | |
| |)/20.10 - 3 | | |
| |= 3,6×10 - 3 mol.L - 1 | | |
|2.2.3.|La quantité de matière est conservée. | | |
| |Il faut faire une dilution par 10. On | | |
| |prélève à la pipette jaugée 5,0mL de la | | |
| |solution S0 qu'on verse dans une fiole | | |
| |jaugée de 50 mL , on ajoute de l'eau | | |
| |distillée jusqu'au trait de jauge et on | | |
| |agite. | | |
|2.3. Choix du type de dosage | | |
|2.3.1.|L'indicateur coloré approprié est le bleu | | |
|a. |de bromothymol dont la zone de virage | | |
| |encadre le pH à l'équivalence. | | |
|2.3.1.|Le Synthol® est déjà coloré en jaune par le| | |
|b. |jaune de quinoléine. | | |
|2.3.2.|Le solvant est un mélange eau-alcool. | | |
| |L'alcool empêche le dosage pH-métrique. | | |
|2.4. Réalisation du dosage conductimétrique |
|[pic] | | |
|2.5. Exploitation de la courbe |
|2.5.1.|Après l'équivalence, les ions HO - ne | | |
| |réagissent plus. Les ions Na+ et HO - | | |
| |ajoutés restent en solution, leur | | |
| |concentrations augmentent donc la | | |
| |conductivité augmente. | | |
|2.5.2.|Accepter une valeur comprise entre 6,5 mL | | |
| |et 7,5 mL | | |
|2.5.3.|[pic] Accepter tout résultat, avec son | | |
| |unité, cohérent avec la réponse précédente | | |
| |L'ordre de grandeur du résultat est celui | | |
| |trouvé à la question 2.1. | | | Exercice II. Frottements avec l'air : qu'en dit la NASA ? (5,5 points) | |Réponses | | |
|1. |Identique en tout point de l'espace (ou de la | | |
| |zone d'étude) | | |
|2. |Direction : verticale (ou même direction que le | | |
| |poids) ; Sens : vers le haut (ou opposé au sens | | |
| |du poids) ; Valeur : mair déplacé.g = V.?air.g | | |
| |(ou une phrase parlant du poids de l'air déplacé | | |
| |par l'obje