On souhaite confectionner un volume V' = 0,50 L d une solution S 10 fois moins concentrée en Glucuronamide que la solution S

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1 DEVOIR SURVEILLÉ SECONDE THÈMES : SANTÉ- UNIVERS CONCENTRATION MASSIQUE / MOLÉCULES / RÉFRACTION DE LA LUMIÈRE (CORRIGÉ) DS 01 A 2011 NOM :... PRÉNOM :... CLASSE :... DATE :... Rappel une fomule littéale du ésultat est exigée avant tout calcul numéique I. Concentation massique d une solution aqueuse Un médicament antiasthénique peut ête utilisé dans le taitement d appoint de la fatigue, losque celle-ci n est pas due à une maladie. Sa notice indique la composition ci conte les masses sont données pou un compimé de 4,3g à dissoude dans un vee d eau. On dissout un compimé dans un vee d eau le volume de la solution S obtenue est alos égal à v =200 ml. a) Détemine la concentation massique C m de Glucuonamide de la solution S. C m = m V Masse de glucuonamide m = 400mg = 0,400 g Volume de la solution obtenue pa dissolution V =200 ml = 0,200 L C m = 0,400 =2,00 g.l 1 0,200 On souhaite confectionne un volume V' = 0,50 L d une solution S fois moins concentée en Glucuonamide que la solution S b) Donne le nom de l opéation éalisée pou obteni cette solution S'? L opéation qui pemet d obteni une solution fille S dix fois moins concentée est appelée dilution. c) Quelle seait alos la concentation de la solution fille C m ' obtenue? On souhaite que la solution fille soit dix fois moins concentée donc C m C m = C m = C m C m = 2,00 g.l 1 C m = 2,00 = 0,200 g.l -1 d) Explique le mode opéatoie pemettant d obteni cette solution S à pati de la solution S - Péleve dans un beche, un volume V 0 de solution mèe à la pipette gaduée ou pipette jaugée - Tansvase le pélèvement de solution mèe dans une fiole jaugée de volume V = 0.50 L - Ajoute de l eau distillée au deux ties de la fiole jaugée - Bouche la fiole et agite - Ajoute de l eau distillée dans la fiole jusqu au tait de jauge - Bouche et agite pou homogénéise la solution - Véifie si le ceux du ménisque de la solution fille effleue bien le tait de jauge de la fiole, ajoute de l eau distillée si nécessaie pou établi le niveau. e) Détemine le volume V 0 de solution S à péleve pou obteni la solution diluée S La consevation de la masse m 0 de soluté pélevé dans la pipette et celle m se etouvant dans la solution fille obtenue pemet d écie : m 0 = m o : m 0 = C m0 V 0 et m = C m V On en déduit la elation de la dilution C m0 V 0 = C m V On en déduit le volume V 0 de solution mèe à péleve V 0 = C m V C m0 C m = 0,200g.L 1 V = 0,50 L C m0 = 2,00 g.l 1 V 0 = 0,200 0,50 2,00 V 0 = 0,050 g.l 1

2 f) Détemine la masse de m 1 de Glucuonamide que enfeme un volume V 1 = 200 ml de solution fille ainsi pépaée qu un patient s appête à ingée. La concentation en glucuonamide contenu dans le volume V 1 est : d où m 1 = C m V 1 application numéique C m = 0,200g.L 1 V 1 = 200 ml = 0,200 L m 1 = 0,200*0,200 m 1 = 0,0400 g.l -1 g) Détemine volume V 2 de la solution S qu il faudait péleve pou dispose d une masse m 2 = g de glucuonamide en solution La concentation en glucuonamide de la solution fille est : Pou dispose de la masse m 2 de soluté il fauda péleve un volume V 2 : V 2 = m C m m 2 = g C m = 0,200g.L 1 V 2 =, V 2 =50,0 L Pou dispose de g de glucuonamide il faudait 50,0 L de la solution fille S h II. Des molécules de pincipes actifs dans les médicaments 1/ Nombe de liaisons qu établissent les atomes dans une molécule i Le modèle moléculaie ci-conte epésente la molécule d aspiine (acide j acétylsalicylique). Cette molécule enfeme des atomes d hydogène d oxygène et de cabone.les atomes d oxygène ont été maqué pa la lette O a) Compléte le tableau ci-dessous en indiquant le nombe de liaison qu établissent chacun des atomes atome H C O Nombe de liaisons k Donne sa fomule bute b) Repésente sa fomule développée c) Repésente sa fomule semi développée l C 9 H 8 O 4 d) Repésente ci-conte une molécule isomèe de l aspiine (molécule qui a même fomule bute mais pas la même fomule développée) m Acide 3-oxo-3-phenoxypopanoïque(C 9H 8O 4)

3 III. Loi de la éfaction de Snell Descates L astonome danois Tycho Bahé ( ), insatisfait de la pécision des tables astonomiques d avant 1563, a voué une gande patie de sa vie à efaie les mesues des positions des étoiles avec une pécision exceptionnelle pou l époque. Pa exemple, il a coigé ses valeus pou teni compte de la éfaction atmosphéique. L ai, en effet, n a pas le même indice que le vide intestellaie. Les ayons lumineux povenant des étoiles sont donc déviés à l entée dans l atmosphèe. La simplification suivante pemet d évalue ce phénomène : la potion de la Tee où se touve l astonome est considéée comme plate, l atmosphèe est assimilée à une couche d ai homogène d indice nai = 1,0003 (fig. 4). L indice du vide est n vide = 1,0000. a) Compléte le schémas ci conte en faisant appaaîte un ayon lumineux allant de l étoile E à l œil de l obsevateu O.(pende la pupille de l œil de l obsevateu pou O) b) Faie appaaîte l angle d incidence i de ce ayon à l entée de l atmosphèe, ainsi que l angle de éfaction. Vide intestellaie i E atmosphèe n o O On donne la loi généale de Snell Descates : n 1 sin(i 1 ) = n 2 sin(i 2 ) c) En déduie une expession littéale du sinus de l angle de éfaction sin() en fonction de et du sinus de l angle d incidence sin(i) La loi de Descates s écit dans le cas pésent n vide sin(i) = sin() On en déduit p d) Calcule la valeu de sin() en penant pou i =85,00 application numéique: i = 85 sin( ) =, sin =, =0, ,, e) En déduie la valeu de l angle de éfaction et conclue en compaant la valeu de touvé à celle de i la echeche de l angle coespondant s obtient en utilisant la touche SIN-1 ou Asin de la calculette on touve =88, = 88,28 q

4 DEVOIR SURVEILLÉ SECONDE THÈMES : SANTÉ- UNIVERS CONCENTRATION MASSIQUE / MOLÉCULES / RÉFRACTION DE LA LUMIÈRE(CORRIGÉ) DS 01 B 2011 NOM :... PRÉNOM :... CLASSE :... DATE :... Rappel une fomule littéale du ésultat est exigée avant tout calcul numéique I. Concentation massique d une solution aqueuse Un médicament antiasthénique peut ête utilisé dans le taitement d appoint de la fatigue, losque celle-ci n est pas due à une maladie. Sa notice indique la composition ci conte les masses sont données pou un compimé de 4,3g à dissoude dans un vee d eau. On dissout un compimé dans un vee d eau le volume de la solution S obtenue est alos égal à v =200 ml. a) Détemine la concentation massique C m d acide ascobique de la solution S. C m = m V Masse de d acide ascobique m = 500mg = 0,500 g Volume de la solution obtenue pa dissolution V =200 ml = 0,200 L C m = 0,500 =2,50 g.l 1 0,200 On souhaite confectionne un volume V' = 0,50 L d une solution S fois moins concentée en acide ascobique que la solution S b) Donne le nom de l opéation éalisée pou obteni cette solution S'? L opéation qui pemet d obteni une solution fille S dix fois moins concentée est appelée dilution. c) Quelle seait alos la concentation de la solution fille C m ' obtenue? On souhaite que la solution fille soit dix fois moins concentée donc C m C m = C m = C m C m = 2,50 g.l 1 C m = 2,50 = 0,250 g.l -1 d) Explique le mode opéatoie pemettant d obteni cette solution S à pati de la solution S - Péleve dans un beche, un volume V 0 de solution mèe à la pipette gaduée ou pipette jaugée - Tansvase le pélèvement de solution mèe dans une fiole jaugée de volume V = 0.50 L - Ajoute de l eau distillée au deux ties de la fiole jaugée - Bouche la fiole et agite - Ajoute de l eau distillée dans la fiole jusqu au tait de jauge - Bouche et agite pou homogénéise la solution - Véifie si le ceux du ménisque de la solution fille effleue bien le tait de jauge de la fiole, ajoute de l eau distillée si nécessaie pou établi le niveau. e) Détemine le volume V 0 de solution S à péleve pou obteni la solution diluée S La consevation de la masse m 0 de soluté pélevé dans la pipette et celle m se etouvant dans la solution fille obtenue pemet d écie : m 0 = m o : m 0 = C m0 V 0 et m = C m V On en déduit la elation de la dilution C m0 V 0 = C m V On en déduit le volume V 0 de solution mèe à péleve V 0 = C m V C m0 C m = 0,250g.L 1 V = 0,50 L C m0 = 2,50 g.l 1 V 0 =,,, V 0 = 0,050 g.l -1

5 f) Détemine la masse de m de Acide ascobique que enfeme un volume V 1 = 200 ml de solution fille ainsi pépaée qu un patient s appête à ingée. La concentation en glucuonamide contenu dans le volume V 1 est : d où m 1 = C m V 1 application numéique C m = 0,250g.L 1 V 1 = 200 ml = 0,200 L m 1 = 0,250*0,200 m 1 = 0,0500 g.l -1 g) Détemine volume V 2 de la solution S qu il faudait péleve pou dispose d une masse m 2 = 20 g de acide ascobique en solution La concentation en glucuonamide de la solution fille est : Pou dispose de la masse m 2 de soluté il fauda péleve un volume V 2 : V 2 = m C m m 2 = 20 g C m = 0,250g.L 1 V 2 =, h V 2 = =40 L Pou dispose de 20g de glucuonamide il faudait 50,0 L de la solution fille S II. Des molécules de pincipes actifs dans les médicaments 1/ Nombe de liaisons qu établissent les atomes dans une molécule i Le modèle moléculaie ci-conte epésente la molécule d acide salicylique. Cette molécule j enfeme des atomes d hydogène d oxygène et de cabone.les atomes d oxygène ont été maqué pa la lette O a) Compléte le tableau ci-dessous en indiquant le nombe de liaison qu établissent chacun des atomes b) atome C O H c) d) Nombe de liaisons k b) Donne sa fomule bute c) Repésente sa fomule développée d) Repésente sa fomule semi développée l C 8 H 8 O 4

6 e) Repésente ci-conte une molécule isomèe de l acide salicylique (molécule qui a même fomule bute mais pas la même fomule développée) m III. Loi de la éfaction de Snell Descates L astonome danois Tycho Bahé ( ), insatisfait de la pécision des tables astonomiques d avant 1563, a voué une gande patie de sa vie à efaie les mesues des positions des étoiles avec une pécision exceptionnelle pou l époque. Pa exemple, il a coigé ses valeus pou teni compte de la éfaction atmosphéique. L ai, en effet, n a pas le même indice que le vide intestellaie. Les ayons lumineux povenant des étoiles sont donc déviés à l entée dans l atmosphèe. La simplification suivante pemet d évalue ce phénomène : la potion de la Tee où se touve l astonome est considéée comme plate, l atmosphèe est assimilée à une couche d ai homogène d indice nai = 1,0003 (fig. 4). L indice du vide est n vide = 1,0000. a) Compléte le schéma ci conte en faisant appaaîte un ayon lumineux allant de l étoile E à l œil de l obsevateu O.(pende la pupille de l œil de l obsevateu pou O) b) Faie appaaîte l angle d incidence i de ce ayon à l entée de l atmosphèe, ainsi que l angle de éfaction. E i Vide intestellaie atmosphèe n o O On donne la loi généale de Snell Descates : n 1 sin(i 1 ) = n 2 sin(i 2 ) c) En déduie une expession littéale du sinus de l angle de éfaction sin() en fonction de et du sinus de l angle d incidence sin(i) p La loi de Descates s écit dans le cas pésent n vide sin(i) = sin() On en déduit d) Calcule la valeu de sin() en penant pou i =,00 application numéique i = q sin( ) =, sin, sin( ) = 0, e) En déduie la valeu de l angle de éfaction et conclue en compaant la valeu de touvé à celle de i la echeché de l angle coespondant s obtient en utilisant la touche SIN-1 ou Asin de la calculette on touve =9, =,00 en tenant compte de la ègle des chiffes significatif dans ces conditions l angle de éfaction est tès peu difféent de l angle d incidence, le ayon lumineux povenant de l étoile n est patiquement pas dévié