DEVOIR SURVEILLE n 4 : FICHES 17 à 19

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1 DEVOIR SURVEILLE n 4 : FICHES 17 à 19 Classe : NOM et Prénom : Note : Remarque(s) : FICHE 17 : MODELE DES SOLUTIONS : Préparation et Calcul de concentration (10 points) EXERCICE 1 : Le vinaigre est une solution aqueuse d acide acétique. Pour les besoins d un TP de Seconde on en prépare artificiellement en introduisant un volume V(acide) = 7,61 ml dans une fiole de volume V(solution) = 0,100 L, et on complète avec de l eau distillée jusqu au trait de jauge. Donnée : masse volumique de l acide acétique : ρ(acide) = 1,05 g. ml A-t-on réalisé une dissolution ou une dilution? Justifier. 2. Déterminer la masse d acide acétique, notée m(acide), introduite dans la fiole (EL + AN avec le bon nombre de CS). 3. Déterminer la concentration massique, notée C m (acide), de la solution ainsi préparée (EL + AN avec le bon nombre de CS). Page 1 sur 6

2 EXERCICE 2 : L éosine est un colorant rouge utilisé pour ses propriétés asséchantes. C est une solution aqueuse. Les flacons d éosine disponibles en pharmacie ont un volume V mère = 2,0 ml et une concentration massique en éosine égale à C mère (éosine) = 20 g. L 1. On verse le contenu du flacon d éosine dans une fiole jaugée de volume V fille = 10,0 ml, que l on complète avec de l eau jusqu au trait de jauge. On note C fille (éosine) la concentration massique de la solution ainsi préparée. 1. A-t-on réalisé une dissolution ou une dilution? Justifier. 2. En déduire la concentration massique en éosine de la solution fille C fille (éosine) (EL + AN avec le bon nombre de CS). REMARQUE : choisissez la méthode de rédaction qui vous convient. FICHES 18 : EXTRACTION LIQUIDE/LIQUIDE (17 points) Le slogan publicitaire de la boisson Red Bull scande : «Red Bull donne des ailes». Ceci est à attribuer à la présence de l espèce chimique caféine dans cette boisson, qui est une molécule aux vertus stimulantes. On souhaite extraire la caféine de cette boisson grâce à une extraction L/L. On assimilera le Red Bull a une solution aqueuse de caféine. 1. Quelle espèce chimique souhaite-t-on extraire? 2. Quelle est le solvant de départ? Justifier. 3. Par analyse du tableau ci-après (page 3) et de l énoncé des critères de choix d un solvant d extraction. Quel solvant d extraction doit-on choisir? Page 2 sur 6

3 Eau Ethanol Ethanoate d éthyle Dichlorométhane Plus soluble que Solubilité de la caféine dans le Peu soluble. Peu soluble dans l eau pure à solvant à 20 C 20 C Très soluble Très peu solubles Très peu solubles Solubilité des autres espèces Partiellement dans les Soluble dans les conditions présentes dans le Red Bull solubles conditions de de l expérience l expérience Densité du solvant 1,0 0,79 0,92 1,33 Miscibilité avec l eau Miscible Non miscible Miscible 4. Afin d extraire toute la caféine du Red Bull on va réaliser 2 extractions successives d un volume, V(redbull) = 20,0 ml, en utilisant pour chaque extraction un volume, V(solvant ext) = 10,0 ml, de solvant d extraction. On va modéliser, au niveau microscopique, ce qui se passe lors de chaque extraction. Pour cela, on va utiliser la légende suivante : solvant de départ espèce chimique à extraire du Red Bull x solvant d extraction autres espèces chimiques du Red Bull + CONSIGNE : Compléter les schémas ci-dessus avec les mots demandés et les symboles donnés dans la légende. Respecter le nombre de symboles pour l ensemble des 4 ampoules à décanter. Pour l extraction 1 : AVANT EXTRACTION 1 APRES EXTRACTION Page 3 sur 6

4 Pour l extraction 2 : AVANT EXTRACTION 1 APRES EXTRACTION FICHE 19 : SIGNAUX PERIODIQUES AU SERVICE DU DIAGNOSTIC MEDICAL (17 points) Les oxymètres (petit appareil qui vient pincer le bout de l index) sont couramment utilisés en médecine pour déterminer rapidement le rythme cardiaque et l oxygénation du sang d un patient. Lors d un examen médical le médecin enregistre 2 fois le pouls du patient : une fois au repose et une fis après un bref exercice physique. Les enregistrements obtenus sont présentés ci-dessous, on les considère PERIODIQUES dans tout l exercice : Page 4 sur 6

5 Sur l enregistrement 1 : 1. Surligner, sur l enregistrement, un motif élémentaire en choisissant des points remarquables et indiscutables. 2. Déterminer l échelle de l axe des abscisses. 1 s cm 3. Déterminer la période du signal, T 1, en seconde. (EL avec unités + AN avec 2 chiffres significatifs) 4. En déduire la fréquence du signal, f 1, en hertz. (EL avec unités + AN avec 2 chiffres significatifs) 5. En déduire la fréquence cardiaque du patient, FC 1, en battements par minute (bpm). (EL avec unités + AN avec 2 chiffres significatifs) 6. Déterminer l échelle de l axe des ordonnées. 1 V cm 7. Déterminer la tension maximale du signal, U max 1, en volt. (résultats avec 2 CS) 8. Déterminer la tension minimale du signal, U min 1, en volt. (résultats avec 2 CS) Page 5 sur 6

6 Sur l enregistrement 2 : 1. Surligner, sur l enregistrement, un motif élémentaire en choisissant des points remarquables et indiscutables. 2. Déterminer la période du signal, T 2, en seconde. L échelle étant la même que celle de l enregistrement 1 (AN avec 2 chiffres significatifs) Comparaison des enregistrements 1 et 2 : Discuter chacune des propositions suivantes, cocher si elle Vraie ou Fausse, en justifiant la réponse. 1. Sur l enregistrement 2, la fréquence cardiaque est environ 2 fois plus élevée que celle de l enregistrement 1, soit proche de 120 bpm. Justification : Vrai Faux 2. L enregistrement 1 a été obtenu après l exercice physique du patient ; l enregistrement 2 a été obtenu au repos. Justification : 3. Si la période des battements cardiaque est divisée par 2 alors leur fréquence est multipliée par 2. Justification : Page 6 sur 6