Physique - Chimie DEVOIR SURVEILLE N°6 Term S SUJET A ...

|Physique - Chimie |DEVOIR SURVEILLE N°6 |Term S |


SUJET A COLLER SUR LA COPIE
Laurence Bertolotti Laurence.Bertolotti@ac-nancy-metz.fr
Exercice 1 (6 pts)
Un ester de formule brute C4H8O2 ayant une odeur caractéristique de poire
possède le spectre de RMN suivant.














1.(A) Deux formules semi-développées possibles sont :
et
Quelles sont les deux autres ?

2.(RCO)(A) Parmi ces quatre formules, laquelle peut-on écarter d'après le
nombre de signaux sur le spectre ?
3.(A) Analyser le spectre en complétant le tableau suivant :
| |( (ppm) |multiplicité |nombre de protons |nombre de protons |
| | | |voisins |équivalents dans le |
| | | | |groupe |
| |1,2 | | | |
| |1,9 | | | |
| |4,1 | | | |


4.(R) Quelle autre formule peut-on écarter d'après le nombre de protons
équivalents dans les différents groupes ?
5.(R)(RCO) Utiliser les valeurs de déplacement chimique pour choisir entre
les deux formules restantes.
Donner le nom de l'ester correspondant au spectre.

Déplacements chimiques en spectroscopie RMN
|type de proton | |. | | |
| | | | |H - COO - R |
| | | | |(ester) |
|( (ppm) |0,8 à 2 |3 à 4,1 |2 à 2,7 |8 à 8,5 |

Exercice 2 (3,5 pts)
1.(R) Attribuer un spectre à chacune des molécules suivantes.
Justifier en repérant les bandes caractéristiques et en
indiquant les liaisons correspondantes.










2.(RCO) Nommer la molécule 1.
3.(RCO) Le spectre B est maintenant réalisé en phase gazeuse et non plus
en phase
liquide. Expliquer pourquoi la partie gauche du spectre (voir ci-contre)
est différente.

Bandes d'absorption en spectroscopie infrarouge
|Liais|Ctét - H |Ctri - H |O - H |O - H liée|C=O |C=C |
|on | | |libre | | | |
|((cm-|2800 - |3000 - |3580 - |3200 - |1650 - |1620 - |
|1) |3000 |3100 |3650 |3400 |1730 |1690 |
| |1415 - |moyenne |moyenne, |forte, |forte, |moyenne, |
| |1470 | | |large |fine |fine |
| |fortes | |fine | | | |


Exercice 3 (3 pts)
On donne ci-dessous le spectre d'absorption d'une solution de carotène.














1.(A) Quelle est la couleur de la solution ? Justifier.
2.(RCO)(A) Que vaudra l'absorbance maximale si la solution est diluée 2
fois ? Justifier.


Exercice 4 (5 pts)
Dans un laser à solide comme le laser à rubis, un éclair lumineux excite
les ions Cr3+ d'un barreau cylindrique de rubis. Il y a alors émission
stimulée de photons. Les extrémités de ce barreau sont recouvertes de
feuilles d'aluminium jouant le rôle de miroirs.
Il y a amplification de la lumière émise avec une longueur d'onde de 694
nm.
1.(RCO) Rappeler le principe d'une émission stimulée.
2.(A) Quel est le rôle de la lampe flash ?
3.(A) Qu'est-ce qui permet l'amplification de la lumière ?
4.(RCO)(A) Calculer la valeur de l'énergie transportée par un photon.
L'exprimer en eV.
5.(R) Cette énergie est-t-elle plus ou moins élevée pour un laser hélium-
néon émettant une lumière de longueur d'onde 633 nm ? Justifier sans
calcul.
6.(RCO) Rappeler les principales propriétés d'un laser.

Données : c = 3,00×108 m.s-1 ; h = 6,63×10-34 J.s ; 1 eV = 1,60×10-19 J

Exercice 5 (2,5 pts)
1.(RCO) Comment peut-on mettre expérimentalement en évidence le
comportement ondulatoire d'une particule de matière ?
2.(RCO) Rappeler la relation de De Broglie, en précisant le nom de chaque
grandeur.
3.(A) Calculer la longueur d'onde de l'onde associée à un électron de masse
me = 9,11×10-31 kg et de vitesse v = 1,50×104 m.s-1.

|Restitution des |Appliquer |Raisonner |
|connaissances | | |
|/7,5 pts |/8 pts |/4,5 pts |
|( ( (|( ( (|( ( (|

-----------------------
H



O



CH



C



O



CH3



CH3



CH2



CH3



H



O



CH2



C



O



H



C



C



C



H



O



H



C



C



O



1:


2:


B


A






Molécule A



0



2,2



((nm)



A