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C.Ph 01 LE CONDENSATEUR

I- Rappels et compléments d’électricité

1- Orientation d’un dipôle

II- Le dipôle condensateur :

1- Description d’un condensateur

armatures : aluminium, argent , tantale . isolant : papier , mica , air , plastique , .

Définition : Un condensateur est constitué de deux plaques conductrices en regard appelées armatures, séparées par un isolant électrique nommé diélectrique.

Son symbole est :

diélectrique

armatures

La tension uAB entre les bornes A et B d’un dipôle est représentée par une flèche partant de B et arrivant en A. Une tension est une grandeur algébrique.

dipôle A B

Représentation fléchée d’une tension Algébrisation de l’intensité

Le courant électrique qui traverse un dipôle peut être variable et changer de sens au cours du temps : Pour cela, on choisit arbitrairement un sens positif sur le circuit à l’aide d’une flèche surmontée du symbole i(t) : Le sens positif choisi arbitrairement sur le circuit n’est pas

toujours le sens du courant

♦ Si i(t) est positif, le courant circule dans le même sens que celui de la flèche. ♦ Si i(t) est négatif, le courant circule dans le sens opposé à celui d e la flèche.

dipôle A B

2- Convention récepteur pour un dipôle

Cas d’un dipôle quelconque :

En convention récepteur, les flèches

tension et intensité sont opposées.

Cas d’un conducteur ohmique (résistor) :

En convention récepteur : u(t) = + R.i(t)

dipôle A B

R A B

Générateur idéal de courant

Définition : Un Générateur idéal de courant débite un courant d’intensité constante quelque soit la tension entre ses bornes. Symbole :

Définition : Un Générateur idéal de tension la tension entre ses bornes constante quelque soit le courant débité Symbole :

Générateur idéal de tension

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2- Charge et décharge d’un condensateur :

Expérience Observations Interprétations

3- Conclusion : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

4-Charge d’un condensateur et intensité de courant

E

K

R C

G

1 2

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4- Relation entre la charge q du condensateur et la tension uC entre ses bornes : (Voir Tp)

t (s)

uC(V)

mADC

ΩΩΩΩV

AC

mA

ACV

DC

COM V ΩΩΩΩ 10 AA

mADC

ΩΩΩΩV

AC

mA

ACV

DC

COMV ΩΩΩΩ 10 AAmA

DC

ΩΩΩΩV

AC

mA

ACV

DC

COM V ΩΩΩΩ 10 AA

mA

DC

ΩΩΩΩV

AC

mA

ACV

DC

COMV ΩΩΩΩ 10 AA

Un ampèremètre mesure l’intensité I constante qui traverse le circuit.

Un voltmètre mesure la tension uC aux bornes du condensateur.

Le condensateur est initialement déchargé (qA = qB = 0 C). A la date t = 0 s on ferme l’interrupteur et on relève la valeur de la tension aux bornes du condensateur pendant 2 minutes. L’ampèremètre indique une intensité constante I. Le voltmètre indique une valeur de uC croissante.

Représentation graphique uC = f(t)

……………………………………………………

……………………………………………………

……………………………………………………

……………………………………………………

……………………………………………………

……………………………………………………

……………………………………………………

……………………………………………………

……………………………………………………

………………………………………………..

……………………………………………………

……………………………………………………

……………………………………………………

……………………………………………………

………………………………………………….

CONCLUSION

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Rqs : * La capacité d’un condensateur dépend des caractéristiques du composant, comme la dimension des armatures, l’épaisseur et la nature de l’isolant. * Sur l’enveloppe d’un condensateur, le fabricant porte souvent plusieurs indications comme la capacité C, mais aussi une valeur exprimée en volts(V) qui correspond à la tension de claquage ou tension disruptive. Si l’on soumet un condensateur à une tension supérieure à cette valeur,il risque d’être détruit.

Utilisation Capacité(F) Mémoire d’ordinateur 0,1 à 1 Allumage de voiture 10-4 Flash électronique 10-5

Détection radio

10-9 à 10-12

5- Condensateur plan : La capacité d’un condensateur plan est proportionnelle à la surface S des armatures en regard et inversement proportionnelle à L’écartement e de ses armatures. On peut écrire :

III- Energie emmagasinée par un condensateur : 1- Expérience et interprétations :

On ferme l’interrupteur sur la position 1 : ……………………………………………………………………………………………………………………….. On ouvre l’interrupteur :

Les charges dans le condensateur ne peuvent pas s’évacuer : UC ne change pas On ferme l’interrupteur la position 2 Le condensateur se décharge à travers l’ampoule qui brille : …………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………

2- Conclusion :

………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………… 3- Expression de l’énergie :

E

K

C

1 2

L

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VI-Exercice d’application:

Un condensateur de tension de service Umax = 100V, est chargé par un générateur de courant qui débite un courant D’intensité I = 0,25.10-3A. La charge q du condensateur est telle que : q = I.∆t ou ∆t représente la durée de la charge du condensateur. 1- Etablir l’expression de la tension uC aux bornes du condensateur en fonction de C, I et ∆t.

2- Le graphe de la figure-1-, représente la tension uC en fonction de la durée ∆t.

a- D’après ce graphe, déterminer l’expression de uC en fonction de ∆t.

b- En déduire la valeur de la capacité C. 3- Calculer l’énergie emmagasinée par le condensateur au bout de ∆t = 15s. 4- Que risque-t-il de se produire au condensateur si on le charge Pendant une durée ∆t > 18s ? Justifier.

∆t(s)

uC(V)

20

10.6

fig-1-

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E u

C.Ph 02 LE DIPOLE (R.C)

Introduction : Echelon de tension.

Un échelon de tension E correspond au passage brutal (en une durée très brève) d’une tension de 0V à une tension E, ou inversement de la tension E à la valeur nulle.

I- Etude expérimentale :

1- Visualisation d’une tension à l’aide d’un oscilloscope :

…………………………………………………………………………………………………………………..……… …………………………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………………..……… …………………………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………………..……… …………………………………………………………………………………………………………………………..

E

u

t t

E

Echelon montant Echelon descendant

E

K

C

R

E

K

C

R

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Remarques : ………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………

Remarques : ………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………

Expérience N°1 : visualisation des tensions aux bornes du générateur et du condensateur au cours de la charge et de la décharge

C

R

Expérience N°2 : visualisation des tensions aux bornes du générateur et du résistor au cours de la charge et de la décharge

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………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………

Remarque : ………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………

Expérience N°3 : visualisation des tensions aux bornes du condensateur et du résistor au cours de la charge

Expérience N°4 : Influence des paramètres R et C sur la courbe de charge et de décharge :

a- Influence de la valeur de R : C = 0,1µF ; R1 = 1KΩ et R2 = 2KΩ

b- Influence de la valeur de C : R1 = 1KΩ ; C = 0,1µF ; C = 0,2µF

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CONCLUSION

1er Cas : L’échelon de tension ( 0 →→→→ E).

Le condensateur du dipôle RC se charge ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… - 1ère phase : Le condensateur se charge : uC :

uR :

- 2ème phase : Le condensateur est complètement chargé. uc = uR =

2ème Cas : L’échelon de tension( E→→→→ 0) …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… - 1ère phase : Le condensateur se charge : uC :

uR :

- 2ème phase : Le condensateur est complètement chargé. uc = uR =

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II- Etude théorique de la réponse d’un dipôle RC à un échelon de tension montant:

1- Etablissement de l’équation différentielle :

Pour étudier la réponse du dipôle RC à un échelon montant de tension, on considère le circuit schématisé ci-contre.

a. Donner la relation entre i(t) et dt

dqA puis

………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… b. Donner la relation entre uC = uAB(t), qA(t) et C en déduire celle entre i(t)

et duC dt

.

………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… c- Écrire la loi d'additivité des tensions : d- Établir l'équation différentielle vérifiée par uC(t). ………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………

e- En déduire l'équation différentielle vérifiée par q(t) =qA(t). ………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………

2- Résolution de l’équation différentielle :

La solution différentielle en uC peut être proposée sous la forme : uC(t) = B + A.e-α.t avec α > 0, A et B des constantes qu’il faut déterminer. A l’instant initial, le condensateur est totalement déchargé. Détermination de A,B et α :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

E

K C

R

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………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

3- Allure des courbes uC(t), q(t), uR(t) et i(t),

4- détermination de la constante de temps du dipôle RC :

a- Définition et expression Lors de la résolution des équations différentielles, nous avons posé ττττ = RC. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. Unité de ττττ :

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b- Détermination de la constante de temps : Plusieurs méthodes permettent de déterminer la valeur de la constante de temps ττττ du dipôle : 1ère méthode : On connaît R et C donc on peut calculer ττττ = RC.

2ème méthode : On dispose de l’oscillogramme de la tension de charge uC(t)

uC(t) = E( 1 – e-t/ττττ ) On déterminer la valeur de uC(t) pour t =ττττ. uC(ττττ) = …………………………………………………………….. Par lecture graphique de l’abscisse du point de la courbe dont l’ordonnée est égale à ………………………………. , on obtient la valeur de ττττ: Elle correspond donc à la durée nécessaire pour charger un condensateur à ……………..

3ème méthode :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

O

t(s)

0,63E

ττττ

E

uC

t(s)

uC(V)

E

A

O

B

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III- Etude théorique de la réponse d’un dipôle RC à un échelon de tension descendant: 1- Equation différentielle : a- En appliquant la loi des mailles trouver une relation liant uC et uR. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… b- Etablir l’équation différentielle du premier ordre décrivant l’évolution de la tension uC au cours du temps. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

c- En déduire l’équation différentielle du premier ordre décrivant l’évolution de la charge qA au cours du temps.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2- Solution de l’équation différentielle :

a- Montrer que uC = Ee-t/τ avec τ = RC est solution de l’équation différentielle précédente en uC ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… b- En déduire les expressions q(t), i(t) et uR(t) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… c- Tracer la courbe représentant l’évolution de la charge qA en fonction du temps t. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2

1

R C

K

uC

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3- Constante de temps :

a- Que vaut uC quand t = ττττ ? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… b- Comment peut-on déterminer ττττ = R.C à partir de la courbe qui représente l’évolution de la tension uC en fonction du temps ? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… c- Remarque : ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… d- Que vaut qA quand t = 5.ττττ ? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

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IV- Exercice d’application : I- Pour déterminer la capacité d’un condensateur on monte en série aux bornes d’un générateur de courant idéal délivrant un courant d’intensité constante I, un condensateur de capacité C inconnue initialement déchargé, un résistor de résistance R inconnue un interrupteur K ouvert et un voltmètre pour mesurer la tension aux bornes du condensateur uC( figure-1-). A l’instant t = 0, on ferme K et on mesure à différents instants la tension uC ce qui nous permet de tracer la courbe de la charge q du condensateur en fonction de uC( figure-2-). 1- Etablir graphiquement l’équation de la courbe q = f(Uc).

2- Etablir l’expression de uC en fonction de C et q 3- En déduire la valeur de la capacité C.

II- On remplace dans le montage de la figure-1-, le générateur de courant par un générateur de tension idéal délivrant une tension constante E. Pour visualiser l’évolution de la tension uC, on utilise un oscilloscope à mémoire. A l’instant t = 0, on ferme l’interrupteur, on obtient les deux courbes représentées sur le figure-3-. 1- Représenter sur le schéma du montage les branchements à l’oscilloscope pour visualiser la tension aux bornes du condensateur uC sur la voie Y1 et celle aux bornes du générateur sur la voie Y2. 2- Indiquer, en justifiant la réponse, le numéro de la courbe visualiser sur la voie Y1 et celui de la courbe visualisée sur la voie Y2. 3- a- Etablir l’équation différentielle qui réagit l’évolution de la tension uC aux bornes du condensateur. b- Vérifier que uC(t) = E.( 1 – e-t/ττττ ) est une solution de l’équation différentielle précédente. 4- a– Déterminer graphiquement la tension E. b- Déterminer par une méthode que vous expliquer, la constante de temps du circuitττττ.

c- En déduire la valeur de la résistance R. 5- Calculer : a- La charge maximale Qm du condensateur. b- L’énergie électrique emmagasinée dans le condensateur pendant le régime permanent.

I

C

R

V

K q(10-6C)

0,1

uC(V) 1

figure-1- figure-2-

t(ms)

uC(V)

1

1

1

2

figure-3-

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C.Ph 03 LA BOBINE

Rappels : Une bobine parcourue par un courant électrique est le siège d’un champ magnétique de vecteur B. Le champ B à l’intérieur de la bobine est uniforme. La direction de B est confondue avec l’axe de la bobine Le sens de B déterminé à l’aide de la règle du bonhomme d’ampère. La valeur de B est donnée par l’expression ………………………………………………………………………………………………………..

I- Mise en évidence expérimentale du phénomène d’induction : 1- Expériences :

G

G

G

Le montage comportant une bobine reliée à un galvanomètre à zéro centrale, sensible aux courants très brefs

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

déplacement de l’aimant déplacement de l’aimant

G

déplacement

de la bobine

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

S N

S N

S N

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2- Interprétations :

Dans les 3 expériences on dit que le déplacement de l’aimant, ou de la bobine a induit un courant dans le circuit le la bobine. L’aimant est appelé ………………………….……..; la bobine est ……………….…………………. et le courant qui apparaît est appelé ……………………………. Le phénomène est appelé …………………………………………………….. Il est à remarquer que le résultat obtenu par le déplacement de l’inducteur est le même que celui obtenu par le déplacement de l’induit. On peut donc conclure la variation du champ magnétique de l’inducteur à travers de l’induit est la cause du phénomène. Le courant induit n’existe que durant le déplacement relatif de l’induit par rapport à l’inducteur : il apparaît dès que commence le mouvement et disparaît dès que cesse ce mouvement ; la couse et l’effet ont la même durée.

3- Conclusion :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

II- Sens du courant induit. Loi de Lenz : 1- Expériences :

S N bobine N i

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

On éloigne le pole Nord de l’aimant de la bobine. Le sens du courant induit est tel que la bobine présente …………………… …………………………. devant le pole Nord qui s’en éloigne. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

S N bobine S i

bobine S i

S N

On approche le pole sud de l’aimant. Le sens du courant induit qui prend naissance dans la bobine est tel qu’elle présente ………………… ………………. devant le pole de l’aimant qui s’en approche ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Expérience 1

Expérience 2

Expérience 3

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2- Interprétations:

Dans ces 4 expériences, le sens du courant induit est tel qu’il tend, par ses effets, ……………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… On dit : Le sens du courant induit est tel qu’il s’oppose, par ses effets, ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… La loi de Lenz donne le sens du courant : Elle s’énonce de manière suivante. Lorsqu’un circuit indéformable est soumis à un champ magnétique variable, il est le siège d’un courant induit dont l’effet est de s’opposer à la variation du champ magnétique inducteur. III - Force électromotrice induite (fem) : La circulation d’un courant induit dans un circuit fermé est attribuée à une ……………………………………………………………… ………………………………………………… dite fem d’induction( ou fem induite) notée ………. liée à la variation du champ magnétique dans lequel est placé le circuit et dont la durée est égale à celle de cette variation du champ magnétique. La fem induite e est plus importante si la variation du champ magnétique dans lequel est placé le circuit induit est plus rapide. IV- L’auto-induction :

1- Mise en évidence du phénomène d’auto-induction :

Lorsque l’on ferme l’interrupteur l’ampoule L1…………………………… avec un léger retard sur L2. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Conclusion :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

K

L

L1

L2

R

bobine N i

S N

On éloigne le pole sud de l’aimant ; le sens du courant induit est tel que la bobine présente …………………………………. ………………………………..……..devant le pole sud qui s’en éloigne. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Expérience 4

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uB

i

uB

L,r

2- La force électromotrice d’auto-induction :

a- Expérience ( Voir Tp )

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

b- Conclusion :

Toute bobine d’inductance L parcourue par un courant électrique d’intensité i variable est le siège d’une force électromotrice e appelée force électromotrice auto-induction :

3- Facteurs dont dépend l’inductance da la bobine :

L’inductance L et la grandeur qui caractérise une bobine elle dépend des facteurs suivants : • Le nombre de spires N • La longueur de la bobine ℓ • Le diamètre moyen de la bobine.

4- La tension aux bornes de la bobine :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

i

R

Voie1 Voie2

-uB uR

Tension triangulaire

uR(t)

uL(t)

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IV- Energie magnétique emmagasinée dans une bobine : 1- Mise en évidence expérimentale :

L’interrupteur K est fermé donner le sens de circulation du courant ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Montrer qu’en régime permanent I = ERt

.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Lorsqu’on ouvre l’interrupteur K : ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2- Expression de l’énergie emmagasinée :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

E

i

M

Rt

L

h

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V- Exercice d’application

Soit le montage ci- contre dans lequel le G.B.F délivre en dents de scie. On visualise, sur l’écran d’un ordinateur, les tensions u1( courbe A) et u2( courbe B) en fonction du temps, représentées en fin d’énoncé. 1- Donner les expressions des tensions u1 et u2 en fonction de

L, R, i et didt

.

2- Quelle est la courbe qui permet de visualiser l’intensité du courant dans le circuit en fonction du temps ? Justifier. 3- A partir de la question-1-, montrer que l’on a

u1 = - LR.du2222

dt.

4- Déterminer L à partir des courbes données. 5- Déterminer la valeur de u1 sur l’intervalle [2ms ; 4ms]

Courbe A

Courbe B

G.B.F L

R =3000Ω

Voie1

Voie2

u2

u1

i

2 1

u1

t(ms) -0,5

0

4

t(ms)

u2

4 2

Courbe B

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C.Ph 04 LE DIPOLE (RL)

I- Etude expérimentale : Réponse d’un dipole RL à un échelon de tension :

Donner le montage du circuit et représenter les connexions nécessaires avec l’oscilloscope

Expérience N°1 : visualisation des tensions aux bornes du générateur et du résistor.

Expérience N°2 : visualisation des tensions aux bornes du générateur et du bobine.

VoieA VoieB

VoieA VoieB

G

K

L R

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

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schéma

II- Etude théorique : Réponse d’un dipole RL à un échelon de tension : Un dipôle RL est l’association série d’une résistance R et d’une bobine d’inductance L et de résistance interne r. La Résistance totale Rt du dipôle RL correspond à la somme des deux résistances : Rt = R + r 1- Equation différentielle du circuit :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2- Solution de l’équation différentielle : La solution de l’équation différentielle en i(t) peut être proposée sous la forme : i(t) = A.e-αt + B avec α>0, A et B des constantes non nulles.

Détermination de A, B et α : ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2- Tension aux bornes de résistor : …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

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3-Tension aux bornes de la bobine : …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Bobine d’inductance L et de résistance r Bobine d’inductance L et de résistance r nulle

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4- La constante de temps du dipôle RL.

4-1- Définition : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

4-2 Détermination de Constante de temps :

1ère méthode :

On connaît L et Rt =R+r donc on peut calculer ττττ =LRt

.

2ème méthode : On dispose de l’oscillogramme de l’intensité i(t) On déterminer la valeur de i(t) pour t =ττττ. uC(ττττ) = …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Par lecture graphique de l’abscisse du point de la courbe dont l’ordonnée est égale à ………………………………. , on obtient la valeur de ττττ:

3ème méthode : On trace la tangente à l’origine de la courbe i(t) = f(t). …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

Unité de ττττ :

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4-3- Influence des caractéristiques du dipôle RL sur ττττ .

III - Rupture du courant dans un circuit RL : 1- Etude expérimentale

G

K

L R

a- Influence de la valeur de R : L = ; R1 = et R2 =

b- Influence de la valeur de L : R = ; L1 = ; L2 =

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

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2-Etude théorique. a- Equation différentielle en i(t).

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… b- solution de l’équation différentielle :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………c………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

c- Expression et allure de la courbe des tensions ub(t) et uR(t).

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

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IV- Exercice d’application.

A- On réalise un circuit électrique série, constitué d’un générateur de tension de force électromotrice E, un interrupteur K, un conducteur ohmique R et une bobine d’inductance L et de résistance r. A un instant t = 0, on ferme le circuit. 1- Exprimer, en fonction de l’intensité instantanée i(t) du courant qui circule dan le circuit, les tensions instantanées uR(t) aux bornes du conducteur ohmique et uB(t) aux bornes de la bobine. 2- En respectant l’orientation du circuit, montrer que l’équation différentielle vérifiée par i(t) peut se mettre sous la forme :

ττττ.di

dt + i = E

R ++++ r , avec ττττ = L

R ++++ r .

3- Vérifier que : i(t) = E R ++++ r

.( 1 - e-t/ττττ ) est une solution de cette équation.

4- Déterminer, en régime permanent : a- L’expression de l’intensité I0 du courant qui circule dan le circuit, en fonction de E, R et r. b- L’expression de la tension UB0 aux bornes de la bobine, en fonction de r et I0. B- A l’aide d’un oscilloscope à mémoire, convenablement réglé, on visualise simultanément l’évolution des tensions uR(t) et uB(t). On obtient les courbes (a) et (b) de la figure-1- 1- Montrer que la courbe (b) correspond à uB(t). 2- Par exploitation des courbes (a) et (b) de la figure-1-, déterminer : a- La valeur de l’intensité I0, sachant que R = 20 Ω b- La valeur de la tension UB0 et déduire celle de la résistance r. c- La constante de temps ττττ et déduire la valeur de l’inductance L.

Tension(V)

t(ms)

0

1

4

a

b

K

E

R

L, r

i

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C.Ph 05 LES OSCILLATIONS LIBRES AMORTIES

I- Etude expérimentale :

1-1- Charge du condensateur :

……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………

1-2- Décharge du condensateur :

K dans la position ; résistance totale du circuit RT = R + r 1er Cas : Rt faible

a-Observations :

Sur l’écran de l’oscilloscope, on observe la courbe de la figure-1- ; représente la courbe des variations de la tension aux bornes du condensateur.

b- Interprétations :

L’oscillogramme (courbe uC(t)) montre : Qu’il s’agit d’un phénomène …………………………………, en effet la grandeur ……………………..……….. varie autour de sa valeur à ………………………………………………………………………….. L’amplitude des …………….…………….. diminue progressivement : ……………………………. sont alors ………….……………….à cause de l’énergie dissipée en ……………..………. par effet joule donc perdue par …………………………………………………….. …………………………………. sont dites …………………………..……………….. : La grandeur étudiée s’annule …………………………….……………… mais elle ne se reproduit pas identique à elle-même comme une …………………………………………………

1-Expérience N°1 :

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 1 1 1

L,r C E

R

K

uC

1 2

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0

t(ms

u(V)

c- Définition de la pseudo période : ……………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2ème Cas : Rt augmente

a- Observations :

Augmentons progressivement………..….. : on obtient pour différentes valeurs de Rt les courbes uC(t) la figure-2- b- Interprétations :

Les courbes montrent que ………………………………………………………… s’accentue de plus en plus que Rt …………………….………. et l’oscillateur …………..………..…………. au bout d’un nombre d’oscillations de plus en plus faible : il s’agit d’un …………………………………………………… ……………………… … de plus en plus amortie. 3ème Cas : Rt = RC

L’oscillogramme-………- montre, pour la 1 fois et pour une valeur bien déterminée de Rt = RC qu’il n y’a plus ……………………………… ; en effet, uC(t) ne varie plus autour de sa valeur à ………………………………….. plutôt retourne directement vers la valeur …………………………………………….. Ce régime est dit ………………………………….., la valeur de Rt est notée RC dite ………………………………………………………………. du circuit. 4èmeCas : Rt>RC

a- Observations et

Augmentons R à partir de sa valeur ……., on obtient les courbes de la figure Le système …………… plus encore, retour direct à l’état …………………. de plus en plus lent que R est de plus en plus …………………………………………………….. b- Interprétations :

Il s’agit d’un régime …………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2-Expérience N°2:

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temps circuit grandeurs énergie

t = 0

…………………………………………………... ………………………………………………….. ………………………………………………….. …………………………………………………... ………………………………………………….. …………………………………………………..

…………………………………………………... ………………………………………………….. ………………………………………………….. …………………………………………………... ………………………………………………….. …………………………………………………..

t ∈[0 ;T4 [

…………………………………………………... ………………………………………………….. ………………………………………………….. …………………………………………………... ………………………………………………….. …………………………………………………..

…………………………………………………... ………………………………………………….. ………………………………………………….. …………………………………………………... ………………………………………………….. …………………………………………………..

t = T

4

…………………………………………………... ………………………………………………….. ………………………………………………….. …………………………………………………... ………………………………………………….. …………………………………………………..

…………………………………………………... ………………………………………………….. ………………………………………………….. …………………………………………………... ………………………………………………….. …………………………………………………..

t ∈ ]T

4 ;

T2[

…………………………………………………... ………………………………………………….. ………………………………………………….. …………………………………………………... ………………………………………………….. …………………………………………………..

…………………………………………………... ………………………………………………….. ………………………………………………….. …………………………………………………... ………………………………………………….. …………………………………………………..

t = T2

…………………………………………………... ………………………………………………….. ………………………………………………….. …………………………………………………... ………………………………………………….. …………………………………………………..

…………………………………………………... ………………………………………………….. ………………………………………………….. …………………………………………………... ………………………………………………….. …………………………………………………..

t ∈]T2 ;

3T4[

…………………………………………………... ………………………………………………….. ………………………………………………….. …………………………………………………... ………………………………………………….. …………………………………………………..

…………………………………………………... ………………………………………………….. ………………………………………………….. …………………………………………………... ………………………………………………….. …………………………………………………..

t = 3T4

…………………………………………………... ………………………………………………….. ………………………………………………….. …………………………………………………... ………………………………………………….. …………………………………………………..

…………………………………………………... ………………………………………………….. ………………………………………………….. …………………………………………………... ………………………………………………….. …………………………………………………..

C

L R

i

uC

C

L R

i

uC

C

L R

i

uC

C

L R

i

uC

C

L R

i

uC

C

L R

i

uC

C

L R

i

uC

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3- Expérience N°3 : Relation entre la pseudo période (T), L et C

*………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

II- Etude théorique : 1- Equation différentielle : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

2- Energie électromagnétique de l’oscillateur :

a- Définition : On appelle énergie de l’oscillateur E à un instant t, la somme des énergies qu’il emmagasine sous forme électrique EC dans C et magnétique EL dans la bobine L. b- Expression : E = EC + Em

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

c- La non conservation de E :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

L(H) 1 1 1 0,8 0,8 C(µF) 0,1 0,22 0,47 0,22 0,47 T(ms) T

2222

L.C L,r C

E

R

K

uC

1 2

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3- les transformations d’énergie en régime pseudopériodique

a- Les courbes des variations de EC, Em et E

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

b- Les transformations et les pertes d’énergie :

* t = 0 : * EC =…………. * Em=…………..

* 0<t<t1( t1 = T/4) : *………………………………………………………………………………………………….. *………………………………………………………………………………………………….. * t = t1 : * EC = ……….. * Em = ………

* (∆E = E1 – E0) < 0 : perte d’énergie entre t = 0 et t1.

III- Exercice d’application :

Au cours d’une séance de travaux pratiques on veut déterminer la valeur de la capacité C d’un condensateur qui est indiquée sur le boîtier à été effacée, pour cela on va procéder à étudier la décharge de ce condensateur dans une bobine d’inductance L = 0,8H et de résistance interne r = 12 Ω.

On réalise le circuit de la figure-1- ; on met K sur la position 1 pour charger le condensateur à l’aide d’un générateur de fem E puis on bascule le commutateur sur la position 2, on obtient la courbe uC(t) donnée par la figure-2-. 1- Reproduire le schéma du montage et représenter les branchements à l’oscilloscope permettant de visualiser la courbe uC(t). 2- Pourquoi qualifie-t-on le régime de la tension uC par régime pseudo période ? 3- a – Déterminer la valeur de la fem E. b- Donner la valeur numérique de la pseudo période T.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

L,r

C

K

E

figure-1-

6

4

uC(V)

t(ms)

0

figure-2-

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4- Dans notre expérience on peut considérer que la pseudo période T est pratiquement égale à la période propre T0. a- Donner l’expression de la période T0 en fonction de L et C. b- Calculer la valeur de la capacité C. (on prendra π2 = 10) 5- A présent, on s’intéresse à l’évolution temporelle des énergies emmagasinées par le condensateur Ee et par la bobine EL données par la figure-3-. a- Ecrire les expressions des énergies électriques Ee et magnétique EL en fonction de L, C, i et uC. b- Identifier les courbes A et B.

c- Montrer que dEdt

= -r.i2.

e- Quelle est l’origine de cette décroissance ? f- Calculer la variation de l’énergie de cet oscillateur entre les instants t1 = 0 et t2 = 4ms.

figure-3-

t(ms)

1 2

9

Energies(µJ)

3 0 4

4

A

B

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C.Ph 06 LES OSCILLATIONS LIBRES NON AMORTIES

I- Etude expérimentale : 1- Expérience :

a- K sur la position 1 : charge du condensateur Q0 = …………. Energie emmagasinée EC = ……………… b- K sur la position 2 :

Apparition sur l’écran de l’oscilloscope d’une courbe d’allure sinusoïdale qui représente la courbe des variations de la tension uC aux bornes du condensateur.

2- Interprétation :

Après avoir chargé C en faisant basculer le commutateur vers la position 2, le condensateur C commence par se décharge dans ………………………:……………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………. * Puis à son tour, ………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………. 3-Les caractéristiques de la sinusoïde obtenues ……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………

II- Etude théorique : 1- Equation différentielle :

- Loi de mailles : ……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………

t(s

uC

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2- Nature des oscillations : Loi horaire q(t) ……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….………………………………

3- Détermination des constantes Qm et φq :

Les conditions initiales des oscillations à t = 0 (instant de fermeture de K sur la position 2) permettent la Détermination de Qm et φq. Exemple N°1 ……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………… Exemple N°2 …………………………………………………………………….……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….………………………………

Exemple N°3 ……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………… Exemple N°3 ……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………

t(

q

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4- Retion entre i et q indépendante du temps :

……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………… 5- Les courbes des variations de q(t) et i(t) :

* q(t) =………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… * i(t) =…………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………

t 0 T0/4 T0/2 3.T0/4 T0

q(t)

i(t)

6- Energie électromagnétique de l’oscillateur :

a- Définition :

A tout instant t, on appelle énergie de l’oscillateur la somme des énergies : * Electrique Ee emmagasinée dans C : Ee = ………… * Electrique Em emmagasinée dans la bobine : Em = ……. b- Conservation de l’énergie E :

……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………… 7- Les courbes des variations des énergies Ee, Em et E et les transformations de l’énergie :

a- En fonction du temps :

……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….………………

E = …………………………………………..

t(s

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……………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………

t 0 T0/4 T0/2

Ee)

Em

b- En fonction de q : q ∈∈∈∈ [ ]−−−−Qm ; Qm : Ee = ……..……(branche de parabole de la forme y = ………………….) Em = ………………..( branche de parabole de la forme y = ………………….. ) : E = ………………. ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… c- En fonction de q2 : q2 ∈ ∈ ∈ ∈ [ ]0000 ; Qm

2222

Ee = ………….. (portion d’une droite y = ………………) Em = -……………….(portion d’une droite y = …………………..) E = ………… = ………….. = ……………………….. ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………

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III- Exercice d’application :

A la date t = 0, un condensateur de capacité C initialement chargé sous la tension E est relié à une bobine d’inductance L et de résistance négligeable. Soit q(t) la charge portée par l’armature A à la date t. 1- Etablir l’équation différentielle réagissant les variations de la charge. 2- a – L’association bobine condensateur constitue un oscillateur libre non amorti. Justifier les caractères libre et non amorti. b- Montrer que l’énergie totale Et est constante et l’exprimer en fonction de C et E. 3- On donne ci-dessous les courbes de variations de la charge q(t) et de l’énergie magnétique EL en fonction du carré de la charge. a- En exploitant le graphe (a), déterminer la charge maximale Qm du condensateur et la période propre T0. b- Justifier théoriquement l’allure de la courbe du graphe (b). c- Montrer que la valeur de la capacité du condensateur C = 5µF. d- En déduire l’inductance L de la bobine et la valeur de la tension de charge E. 4- On reproduit l’expérience de décharge d’un condensateur dans une bobine en utilisant un condensateur de capacité C’ inconnue et un générateur délivrant une tension E’ également inconnue. L’évolution temporelle de l’énergie électrique Ee(t) est représentée sur la figure ci-contre. a- Donner la période T’ des oscillations de Ee(t). b- Déterminer la capacité C’ du condensateur et la tension E’.

Ee(10-3J)

t(ms)

0 4 8 12

q(10-5C)

t(ms)

0

3

5

q2(10-10C2)

EL(10-5J)

25

25

6 0

figure-2-

4

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Burette graduée contenant la solution titrante

Becher contenant la solution à doser

Agitateur magnétique

Barreau magnétique

Afin d’aborder au mieux le programme de chimie de terminale, voici une liste des notions que vous devez impérativement réviser. Quantité de matière, masse, masse molaire, volume et volume molaire. Dissolution et dilution : méthode expérimentale (matériel à utiliser). Concentration molaire, massique et concentration effective des espèces ioniques. Écriture d’une réaction chimique et ajustement des nombres stœchiométriques (équilibre). Bilan de matière et tableau d’avancement. Oxydoréduction : définitions, couples oxydant réducteur, 1/2 équations et équations. Acide base : définitions, couples acide base, équations formelles et équations.

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FICHE METHODEFICHE METHODEFICHE METHODEFICHE METHODE Calcul de la quantité de matièreCalcul de la quantité de matièreCalcul de la quantité de matièreCalcul de la quantité de matière

Comment déterminer la quantité de matière d’un composé chimique A dans n’importe quelle situation ?

Si A est dissous en

solution

Sa masse m(A) :m(A) = C ’ (A) ××××Vsolution

Sa concentration massique C ’ (A) en g.L-1

Le volume de solution Vsolution (en L)

On connaîtOn connaîtOn connaîtOn connaît

On connaît aussiOn connaît aussiOn connaît aussiOn connaît aussi

On en déduitOn en déduitOn en déduitOn en déduit

Sa concentration molaire C(A) (en mol.L-1 )

le volume de solution Vsolution (en L)

On connaîtOn connaîtOn connaîtOn connaît

La quantité de matière n(A) est : n(A) = C(A) ×××× Vsolution

On connaît aussiOn connaît aussiOn connaît aussiOn connaît aussi

On en déduitOn en déduitOn en déduitOn en déduit

Puis on calculePuis on calculePuis on calculePuis on calcule

Sa masse molaire M(A) Sa quantité de matière : n(A) = m(A) / M(A) On en On en On en On en déduitdéduitdéduitdéduit

Si A est un corps pur

gazeux

Sa quantité de matière n(A) est (en mol ):

n(A) = V / Vm

Le volume V (en L) qu’il occupe

La valeur du volume molaire VM (enL.mol-1)

On connaîtOn connaîtOn connaîtOn connaît

On cherche On cherche On cherche On cherche dans l’énoncédans l’énoncédans l’énoncédans l’énoncé

On en déduitOn en déduitOn en déduitOn en déduit

La masse m(A) du gaz (en g )

La masse molaire M(A)

du gaz en g.mol-1

OnOnOnOn connaît connaît connaît connaît

La quantité de matière n(A)

est : n(A) = m(A) / M(A)

On calculeOn calculeOn calculeOn calcule

On en On en On en On en déduitdéduitdéduitdéduit

Si A est un corps pur liquide

ou solide

Le volume qu’il occupe V (en L)

On connaît

On connaît

On connaît

Sa masse m(A) (en g )

Sa masse volumique ρρρρ(A) (en g.L-1)

Sa densité d (sans unité):

d = ρρρρ(A) / ρρρρ(eau)

On connaît On calcule

Sa masse molaire M(A) en g.mol-1

On en déduit

La quantité de matière n(A) est :

n(A) = m(A) / M(A) Sa masse volumique :

ρρρρ(A) = d ×××× ρρρρ(eau)

Sa masse m(A) (en g ):

m(A) = ρρρρ(A) ×××× V

On en

déduit

On en déduit

On en

déduit

On en déduit

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Activité préliminaireActivité préliminaireActivité préliminaireActivité préliminaire : Action des ions iodures : Action des ions iodures : Action des ions iodures : Action des ions iodures (I-) sur les ions peroxodisulfate de potassiumsur les ions peroxodisulfate de potassiumsur les ions peroxodisulfate de potassiumsur les ions peroxodisulfate de potassium (S2O82-)

1°) Préparation du mélange réactionnel. On dispose de deux béchers (A) et (B) : A la date t=0 on mélange les contenus des deux béchers. Le milieu réactionnel est homogène et garde un volume constant. a) Quelle est la couleur prise par le mélange. Préciser comment évolue cette couleur au cours du temps et conclure. b) Quel caractère de la réaction est confirmé par cette observation ? c) déterminer la composition initiale du mélange réactionnel ? d) Écrire l'équation de la réaction qui a lieu, en précisant les couples redox mis en jeu. 2°) On dose la quantité de matière de diiode formée dans le mélange total à un instant t= 15 min par une solution (S3) de thiosulfate de sodium de formule : 2 Na + + S2O3

- - et de concentration C3 = 0,010 mol.L- 1. On prélève V0 = 10 mL de la solution de diiode à doser que l'on place dans un bécher de 100 mL avec quelques gouttes d'une solution limpide d'empois d'amidon. On ajoute progressivement, la solution (S3) de thiosulfate de sodium incolore à la solution de diiode présente dans le bécher. A l’équivalence le volume de la solution (S3) ajouté est V3= 20 mL. a- Quelle verrerie utilise-t-on pour prélever 10 mL de la solution de diiode à doser ? b- Compléter le schéma du montage du dosage ci-après. c- Quel est le rôle de l’ajout d'empois d'amidon. d- Donner les couples redox mis en jeu au cours de la réaction de dosage. e- Ecrire l’équation de la réaction de dosage. f) En déduire la quantité de matière de diiode I2 formé à l’instant t= 15 min dans le prélèvement V0 = 10 mL de la solution de diiode à doser 3°)

a- Déterminer la quantité de matière de diiode I2 formé à l’instant t= 15 min dans le mélange total l’équivalence. b) En exploitant le tableau d’avancement ; en déduire la composition du mélange réactionnel à cet instant

C1=0.4mol.L-1

V1 = 60 mL

KI

(A)

C2=0.04 mol.L-1

V2 = 100 mL

K2S2O8

(B)

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C.Ch 01 Avancement d’une réaction chimique

I- Transformation chimique :

1- Définition :

Une transformation chimique est tout processus au cours duquel sont modifiées les quantités de matière de certains ou tous les constituants du système où elle se déroule, donnant lieu ainsi à l’apparition de nouveaux constituants. 2- Exemples :

NO + O2 → NO2 ; Ag+(aq) + Cl-(aq) → AgCl(sd) ;

Rq: à une transformation peut correspondre une transformation inverse : Ag+

(aq) + Cl (aq) →←

AgCl(sd) : …………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………….. II- Notion d’Avancement: Considérons un système chimique constitué, à un l’instant t = 0, de ni(A) moles de réactif A et ni(B) moles de réactif B. Le système évolue au cours du temps pour donner les produits C et D. La réaction se produit selon l’équation suivante :

a.A + b.B → c.C + d.D 1- Définition :

On dit que la réaction a marché (ou a avancé) une fois depuis l’état initial, si a moles de A et b moles de B ont disparu et c moles de C et d moles de D sont apparues. On dit que les réactifs sont disparus et les produits sont apparus en quantités …………………………………………………….. L’avancement d’une réaction, noté ........., est le nombre de fois que …………………………………………………………………………….. L’avancement ………est exprimé en ……………………... 2- Tableau d’avancement ou tableau descriptif :

Le tableau d’avancement ou tableau descriptif d’un système chimique est un tableau qui contient, autant de colonnes qu’il y a de réactifs et de produits, auxquelles s’ajoutent deux colonnes de présentation. Il permet de décrire l’état d’un système chimique à tout instant de la transformation chimique.

Equation de la réaction aA + b.B →→→→ c.C + d.D

Etat du système Avancement( mol) Quantité de matière(mol) initial 0 ni(A) ni(B) 0 0

intermédiaire x ni(A) –a.x ni(B) –b.x c.x d.x Final xf ni(A) –a.xf ni(B) – b.xf c.xf d.xf

* Exemple :

Zn + 2H3O+ →→→→ H2 + Zn2+ + 2H2O

n1 n2

C3H8 + 5O2 →→→→ 3CO2 + 4H2O

n1 n2

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Rqs : L’avancement volumique :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3- Exercice d’application :

Dans un erlenmeyer contenant un volume V = 100mL d’une solution aqueuse d’acide chlorhydrique ( H3O+) de

concentration C = 2.10-1mol.L-1, on introduit 1,3g de grenaille de zinc. 1- Ecrire l’équation chimique de la réaction d’oxydoréduction qui a lieu dans le système. 2- Déterminer les quantités de matière des réactifs mis en présence et déduire le réactif limitant. 3- Dresser le tableau descriptif du système. 4- En supposant que la réaction est totale, déterminer son avancement final xf ainsi que les quantités de matière des différentes espèces dans l’état final. On donne la masse molaire atomique du zinc : Mzn =65g.mol-1.

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III- Transformation totale et transformation limitée : 1- Notion d’avancement maximale :

a- Définition :

L’avancement maximal d’une réaction chimique, noté …………, est la valeur de son avancement final ………. si le système chimique où elle se déroule évolue jusqu’à la disparition totale du ………………………………………………. b- Exercice d’application :

Un système chimique(S) contient 0,3mole de fer en poudre et 1,2L de dichlore. Il se produit la réaction symbolisée par l’équation chimique suivante. 2 Fe + 3 Cl2 → 2 FeCl3 Déterminer l’avancement maximal de la réaction et le comparer à son avancement final xf = 0,0167mol. On donne : Volume molaire VM = 24L.mol-1 dans les conditions de l’expérience. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2- Avancement final et avancement maximal

* Activité : L’avancement final est –il toujours maximal ?

Dans une fiole jaugée de 0,5L, partiellement remplie d’eau distillée, verser 1mL d’acide éthanoïque pur, prélevée à l’aide d’une pipette, puis compléter jusqu’au trait de jauge avec de l’eau distillée, homogénéiser la solution obtenue et mesurer son pH. 1- Sachant que la densité de l’acide éthanoïque est d = 1,05, sa masse molaire M = 60,05g.mol-1 Déterminer la quantité de matière initiale d’acide éthanoïque. 2- Ecrire l’équation chimique de la réaction qui se produit entre l’acide éthanoïque et l’eau. 3- Déterminer l’avancement maximal de la réaction. 4- A l’aide du pH mesuré (pH = 3,1), déterminer l’avancement final de la réaction. 5- Comparer les avancements maximal et final.

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IV- Réaction totale et réaction limitée :

1- Oxydation des ions iodure (I-) par les ions

peroxodisulfate(S2O82-) :

* Initialement le système contient : ni(I

-) = n0(I-) = 2.10-2mol ;

ni(S2O82-) = ni(S2O8

2-) = 5.10-4 mol.

• La courbe de la figure-1- représente les variations de l’avancement x au cours du temps.

a- Dresser le tableau d’avancement du système. b- Déterminer dans les conditions de l’expérience : *- La valeur de l’avancement final de la réaction. *- La valeur de l’avancement maximal de la réaction. c- Comparer les valeurs de l’avancement maximal et de l’avancement final de la réaction.

2- Dissociation de l’acide méthanoïque dans l’eau :

La mesure du pH d’une solution aqueuse d’acide méthanoïque HCO2H obtenue par dissolution de 5.10-3 mol d’acide méthanoïque dans un litre d’eau donne la valeur de pH = 3,06. a- Dresser le tableau d’avancement du système. b- Déterminer : * La valeur de la l’avancement final de la réaction. * La valeur de l’avancement maximal de la réaction. c- Comparer les valeurs de l’avancement maximal et de l’avancement final de la réaction et conclure.

x(10-4) mol

t(min)

5

fig-1-

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V- Taux d’avancement final d’une réaction chimique :

1- Définition :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2- Exemples :

* Pour la réaction entre les ions iodure et les ions peroxodisulfate on a trouvé : xf = ……………….. = ……………………. Le taux d’avancement final est : ττττf = …………. = ……….. : la transformation est …………………………... * Pour la dissociation de l’acide méthanoïque dans l’eau, on trouvé : xf = 8,7.10

-4 mol et xmax = 5.10-3 mol.

Le taux d’avancement final est : ττττf = …………… = ……….. soit ………………….% ; ττττf …….. 1, la transformation est ………………………………. * Généralisation : ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… VI- Exercice d’application : On mélange un volume V1 = 50mL d’une solution de nitrate de plomb Pb(NO3)2 de concentration molaire C1 = 0,12mol.L-1 avec V2 = 50mL d’une solution de chlorure de potassium KCl de concentration molaire C2 = 0,2mol.L1. On obtient un précipité de masse m = 0,62g. 1- Ecrire l’équation chimique de la réaction de précipitation. 2- Déterminer les quantités de matière initiales des réactifs et dresser le tableau d’avancement du système étudié. 3- Déterminer le réactif limitant. 4- Calculer l’avancement maximal de la réaction. 5- Déterminer l’avancement final de la réaction ainsi que son taux d’avancement final et déduire si la réaction étudiée est totale ou limitée ? On donne : M(PbCl2) = 278

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C.Ch 02 Vitesse d’une réaction chimique

I- Etude expérimentale :

* Réaction entre les ions iodure I- et perxodisulfate S2O82-(Voir T.P)

* Courbe des variations de l’avancement x= f(t)

Pour étudier la variation de l’avancement x d’une réaction au cours du temps, on définit une grandeur appelée vitesse de la réaction.

II- Vitesse moyenne d’une réaction chimique :

1- Définition :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Remarque : Vitesse volumique moyenne :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Détermination graphique de la vitesse moyenne :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

t(102s)

2

x(10-5mol)

2

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III - Vitesse instantanée d’une réaction chimique : 1- Définition :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Elle est modélisée par :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2- Remarque :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3- Application :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………Conclusion : ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

t(102s)

2

n(I2)(10-5mol)

2

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III- Relation entre la vitesse d’une réaction et la concentration d’un réactif ou celle d’un produit.

A partir de l’expression de l’avancement x d’une réaction chimique symbolisée par une équation du type : aA + bB → cC + dD Tableau d’avancement :

Equation chimique

Etat du système Avancement (mol) Quantité de matière (mol) Initial( t = 0 ) 0

Intermédiaire( t ≠≠≠≠ 0 ) x Final( tf ) xf

On désigne par n(A), n(B), n(C) et n(D) respectivement les quantités de A, B, C et D à un instant t. L’avancement x est alors : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Remarques : ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

IV- Exercice d’application.

On se propose d’étudier la cinétique de la dismutation de l’eau oxygénée. La solution aqueuse d’eau oxygénée se décompose lentement en dioxygène O2(g) et en eau : 2H2O2(liq) →→→→ O2(g) + 2H2O(liq) A l’instant t = 0s, on mélange: * V = 24 mL de solution aqueuse d’eau oxygénée de concentration molaire C = 2,5 mol.L-1.

* 6 mL de solution aqueuse de chlorure de fer(II)( Fe2+ + 2.Cl- ).

* De l’eau distillée jusqu’à obtenir une solution de volume totale Vs = 1L. Un dispositif permet de recueillir et de mesurer le volume de dioxygène VO2 dégagé.

t(mn) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 60 90 VO2(cm

3) 0 160 270 360 440 500 540 581 610 680 720 1- Rappeler la définition d’un catalyseur. Montrer que l’ion Fe2+ joue le rôle de catalyseur. 2- Dresser le tableau d’avancement de la réaction. 3-a- Etablir l’expression de l’avancement x de la réaction en fonction du volume de dioxygène VO2 formé On donne : VM = 24 L.mol-1 b- Déduire l’avancement final xf.

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4- On donne le graphe de la variation de l’avancement x en fonction du temps. Définir le temps de demi-réaction t1/2 et déterminer graphiquement sa valeur. 5- a– Définir la vitesse instantanée de la réaction b- Déterminer cette vitesse à l’origine des temps t = 0s. c- Comment la vitesse évolue-t-elle au cours du temps ? Justifier. d- Quel facteur cinétique permet-il d’expliquer l’évolution de la vitesse au cours du temps ? 6- Dresser sur le graphe l’allure de la courbe que l’on aurait obtenue pour une température plus élevée. Justifier 7- Le mélange initial est complété avec de l’eau distillée afin que VT

’ = 0.5L. Dire si les propositions suivantes sont vraies ou fausses en justifiant : * L’avancement final est divisé par 2. * L’état final est atteint plus rapidement.

10

5

x(10-3mol)

t(mn)

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C.Ch 04 La catalyse

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C.Ch 04 Notion d’équilibre chimique

1- Etude de l’estérification avec des mélanges équimolaires d’acide et d’alcool :

a- La réaction de l’éthanol CH3CH2OH avec l’acide éthanoïque CH3CO2H donne de l’eau et l’ester de formule CH2CO2CH2CH3. Ecrire l’équation chimique de la réaction observée est : ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Cette réaction est appelée réaction d’ …………………………………….. car l’un de ses produits est un …………………... Elle n’est pas ……………………………………….car la quantité d’acide éthanoïque diminue progressivement au cours du temps. Il s’agit d’une réaction ……………………….. b- Tableau descriptif : n(acide)0 = n(alcool)0 = 17,3.10-3mol.

Equation chimique CH3CO2H + CH3CH2OH → CH2CO2CH2CH3 + H2O Etat du système Avancement(mol) Quantité de matière(mol) Initial( t = 0 ) 0

Intermédiaire( t ≠≠≠≠ 0 ) x Final( tf ) xf

c- La courbe ci-contre donne la variation de la quantité de matière d’ester formée au cours de temps. Déterminer l’avancement final de la réaction xf ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………d- Déterminer l’avancement maximale xmax. Conclure. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

e- En déduire la composition finale du système chimique étudié : ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2- Etude de l’hydrolyse d’un ester avec des mélanges équimolaires d’ester et d’eau :

a- Ecrire l ’équation de la réaction de l’éthanoate d’éthyle CH2CO2CH2CH3 avec l’eau . ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

Cette réaction n’est pas instantanée car la quantité d’acide augmente progressivement au cours du temps. Il s’agit d’une réaction lente. b- Tableau descriptif :

Equation chimique CH2CO2CH2CH3 + H2O → CH3CO2H + CH3CH2OH

Etat du système Avancement(mol) Quantité de matière (mol) Initial( t = 0 ) 0

Intermédiaire( t ≠≠≠≠ 0 ) x Final( tf ) xf

c- Lorsque la composition finale du système ne change plus, le dosage de l’acide formée montre que :

nE(10-3) mol

t(mn)

70

11,5

0

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n(acide)f = 5,8.10-3mol. En déduire la valeur de xf ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… d- Sachant que la composition initiale du mélange réactionnel est : n(ester)0 = n(eau)0 = 17,3.10-3mol déterminer L’avancement maximal xmax et conclure. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… e- En déduire la composition finale du système chimique étudié : ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3- Interprétations :

La réaction d’estérification et la réaction d’hydrolyse sont deux réactions inverses l’une de l’autre, elles se produisent dans les mêmes conditions on peut les représenter par une équation chimique unique écrite avec une double flèche : CH3CO2H + CH3CH2OH →→→→

← CH2CO2CH2CH3 + H2O

La transformation de gauche à droite est la ………………………….. La transformation de droite à gauche est la ………………………….

Il est incorrect de dire que l’hydrolyse est la ‘’ réaction indirecte’’ par rapport à l’estérification.

II- Notion d’équilibre chimique :

1- Définition d’un état d’équilibre chimique :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2- Interprétation cinétique de l’équilibre chimique :

Soit l’équation chimique suivante : Acide + Alcool →

← Ester + Eau

On considère : • v1 la vitesse de la réaction directe • v2 la vitesse de la réaction inverse

Etat Concentrations Conséquences

Initial [ ]acide et [ ]alcool sont max [ ]ester = [ ]eau =……………

V1 est…………….. V2 = ……………….

Intermédiaire [ ]acide et [ ]alcool ……………………………… [ ]ester et [ ]eau ……………………………………

V1 …………….. V2 ……………….

Final

Les concentrations ne…………………………………… ………………………………………….

V1 ………… V2

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……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Remarques :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… III- Exercice d’application :

On étudie la réaction d’estérification de l’acide méthanoïque (HCOOH) avec le propan-1-ol ( CH3CH2CH2OH).

Pour cela on mélange 19,2 mL d’acide avec 37,5 mL d’alcool et on maintient la température du mélange obtenu à

une valeur constante tout au long de l’expérience.

1- Montrer que le mélange est équimolaire et que le nombre de mole de chacun des deux réactifs est de 0,5 mole.

On donne : * ρ(propan-1-ol) = 0,8g.cm-3 ; ρ(acide méthanoïque) = 1,2g.cm-3 .

* Les masses molaires : M(propan-1-ol) = 60g.mol-1 ; M(HCOOH) = 46g.mol-1

2- Ecrire l’équation de la réaction d’estérification et donner ses caractères.

3- On prélève un volume V = 2mLdu mélange toutes les 5min et après refroidissement on dose l’acide restant

avec une solution de soude (NaOH) de concentration CB = 1mol.L-1

a- Calculer la quantité de matière d’acide n0 contenu initialement dans le volume V.

b- Dresser le tableau d’avancement.

c- Etablir l’expression de la quantité de matière d’ester dans le volume V à un instant t en fonction de n0, CB et VB.

4- Les différents dosages ont permis de

tracer la courbe traduisant la variation du

nombre de moles d’ester formé au cours

du temps (figure-1-).

a- Déterminer graphiquement la valeur de

l’avancement final xf de la réaction.

b- Calculer la valeur de l’avancement

maximal xmax de la réaction.

c- La réaction étudiée est-elle limitée ou

totale ?

t(min)

nester(10-3mol)

8,89

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C.Ch 04 Loi d’action de masse

I- Modélisation d’une transformation chimique :

1- Etat initial et état final d’un système chimique.

A l’état initial le système chimique est constitué d’espèces chimiques ………………………………….…………………. L’état initial décrivant le système avant toute ………………………………….…………………. L’état final, ou état d’équilibre est l’état dans lequel se trouve le système une fois la ………………………………….……….

Pour une réaction limitée, lorsque la composition du système ne varie plus ; c’est un état ………………………………….… 2- Equation chimique :

a- Ecriture de l’équation :

- La réaction modélisant une transformation est décrite par une équation chimique. Lorsque le système est constitué initialement des espèces chimiques A et B et que A et B vont réagir ensemble pour donner C et D, on écrira l’équation :

………….. + …………. →→→→←←←←

…………. + …………….

* Si on mélange initialement C et D on écrira : ……………… + ………… →→→→

←←←← ………… + …………..

b- Sens direct et sens inverse:

* Si on mélange initialement les espèces A et B, C et D, on ne sait pas à priori dans quel sens la transformation a lieu. On écrit alors indifféremment l’une ou l’autre équation. * Supposons que l’on écrive :a.A + b.B →→→→

←←←← c.C + d.D

* Si l’on observe que le système chimique évolue dans le sens de la formation de C et D, on dira que le système évolue dans le sens………………. . - Si l’on observe que le système chimique évolue dans le sens de la formation de A et B, on dira que le système évolue dans le sens ……………………. . II- Loi d’action de masse :

1- Expression de la fonction des concentration π : * Soit la réaction représentée par l’équation : a.A + b.B →→→→

←←←← c.C + d.D

* A l’instant t donné, la fonction des concentrations associée est définie par la relation : π = ……………………… * Exemple : Acide + Alcool →

← Ester + eau

π = ……………………………. Remarques :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………… …………………………………………………….. Transformation chimique

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2- Evolution spontanée d’un système chimique, loi d’action de masse :

a- Définition :

On dit qu’un système chimique est en évolution lorsque sa composition ……………..…………… au cours du temps. L’évolution est ……………………………. lorsque le système chimique évolue à partir de l’état initial sans aucune intervention extérieure vers un état d’équilibre. b- Loi d’action de masse :

A l’équilibre dynamique du système chimique, la fonction de concentration π prend une valeur constante K

appelée constante d’équilibre : πéq = K = [ ]C céq.[ ]D d

éq

[ ]A aéq.[ ]B [ ]

béq

Enoncé de la loi :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Exemple : Acide + Alcool →

← Ester + eau πéq = K = ………………………………..

La constante d’équilibre K est sans unité et elle ne dépend que de la température du milieu réactionnel. Si K est très grande (K > 104 ) la réaction est pratiquement …………………………….. dans le sens direct. Si K est très petite la réaction (K < 10-4 ) la réaction est pratiquement …………………………….. dans le sens direct. et pratiquement ………………….…… dans le sens inverse. Si 10-4 < K < 104 la réaction direct et sa réaction inverse sont pratiquement …………………………… Pour une transformation donnée le taux d’avancement final ττττf dépend de la constante d’équilibre et de l’état initial du système chimique. 3- Critères d’évolution spontanée d’un système chimique :

Pour prévoir le sens spontané de l’évolution d’un système chimique, on compare la valeur de la fonction de concentration π avec celle de la constante d’équilibre K associée à l’équilibre de la réaction étudiée. 3 situations sont possibles : Si πi = K : Le système est à l’équilibre à l’état initial et il ……………………………………. Si πi ≠ K : Le système est initialement hors d’équilibre, il va donc évoluer spontanément. Si πi < K : Le système évolue dans le sens ………………., π va …………………………… au cours de la transformation : A l’équilibre elle atteindra la valeur πéq = K. - Si πi > K : Le système évolue spontanément dans le sens…………………………………….. de l’équilibre, dans ce cas, π va …………………… au cours de la transformation : A l’équilibre, elle atteindra la valeur πéq = K.

* Exemple : Soit la réaction d’estérification : Acide + Alcool →

← Ester + eau de constante d’équilibre K.

On considère un mélange initialement (nac)0 = n1 , (nal)0 = n2, (nest)0 = n3 et (neau)0 = n4 On calcule (πest)i =

πi < K πi > K πi = K

………………………….

………………………….

Equilibre La réaction évolue spontanément dans le ……………………………….

La réaction évolue spontanément dans le ………………………………..

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III- Applications:

Application N°1:

Soit un système contenant à l’état initial 1 mol d’acide éthanoïque, 2 mol d’éthanol, 3 mol d’éthanoate d’éthyle ( CH3CO2CH2CH3) et 4 mol d’eau. Sachant que la constante d’équilibre relative à l’équation qui symbolise la Réaction d’estérification est égale à 4. 1- Préciser la réaction qui est possible spontanément dans ces conditions. 2- Déterminer la composition du système à l’équilibre. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Application N°2 :

Pour la réaction symbolisée par l’équation : HF + C2O4

2- →←

F- + HC2O4-

La valeur de la constante d’équilibre K est proche de 10. Nous allons considérer plusieurs jeux de concentrations et voir quelle réaction est-elle possible spontanément dans chaque cas : a- Système(S1) : [ ]HF = 0,01 mol.L-1 ; [ ]F

−−−− = 0,2 mol.L-1 ; [ ]HC2222O4444−−−− = 0,05 mol.L-1 ; [ ]C2222O4444

2222−−−− = 0,02 mol.L-1

b- Système(S2) : [ ]HF = [ ]C2222O4444

2222−−−− = 0,01 mol.L-1 ; [ ]F−−−− = [ ]HC2222O4444

−−−− = 0,001 mol.L-1.

c- Système(S3) : [ ]HF = 0,01 mol.L-1 ; [ ]C2222O4444

2222−−−− = 0,05 mol.L-1 ; [ ]F−−−− = 0,005mol.L-1 ; [ ]HC2222O4444

−−−− = 0,001 mol.L-1.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

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Exercice: Dans un erlenmeyer, on introduit, à la date t = 0, n1 = 2.10-2mol d’acide propanoïque C2H5COOH ; n2 =1,58.10-2mol de méthanol et quelques gouttes d’acide sulfurique concentré. On homogénéise le mélange que l’on maintient, durant toute l’expérience, à une température constante T = 80°C. 1- a – Quel est le rôle de l’acide sulfurique concentré ? b- Ecrire l’équation chimique de la réaction en utilisant les formules semi développées 2- a – Dresser le tableau descriptif d’évolution du système. b- Déduire l’avancement maximal xmax de la réaction. c- A l’équilibre chimique, le nombre de mole d’acide restant est le double de celui de l’alcool restant. Calculer l’avancement xf de la réaction. d- Calculer le taux d’avancement final ττττf. Conclure e- Calculer la valeur de la constante d’équilibre K. f- Cet équilibre est dit dynamique, expliquer.

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T.P-Ph 01 Charge d’un condensateur à courant constant

1- Objectifs : ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2- Montage :

Réaliser le montage de la figure ci- contre On court-circuite le condensateur pour éviter qu’il ne se charge. Le générateur de courant constant délivre une intensité constante notée I0 durant toute la charge du condensateur. 3- Mesures : Tout d’abord régler, à l’aide d’un circuit auxiliaire, la valeur de l’intensité du courant délivré par le générateur tel que I0 =……….. Compléter le tableau suivant :

t(s) 0 uAB(t) 0 qA = I0.t 0

4- Exploitation des résultats : a- Tracer le graphe q = f(uC) . b- Décrire l’allure du graphe. Conclusion ? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… c- Etablir une relation entre la charge q portée par l’armature A , la tension uC aux bornes du condensateur et la capacité C du condensateur ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

d- A partir du graphe, calculer la valeur de la capacité C du condensateur en F. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… e- Comparer la valeur obtenue avec celle indiquée sur le condensateur. Déduire l’écart relatif et conclure. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 4- Conclusion : …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

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T.P-Ph 02 Charge d’un condensateur à tension constante

1- Objectifs :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2- Expérience :

* Décharger le condensateur quelques secondes en reliant les bornes du condensateur avec un fil électrique. * Réaliser le montage de la figure ci-contre : a- Quelle est la tension mesurée par le voltmètre ? …………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………… b- Pourquoi dit-on que le condensateur est chargé à tension constante ? …………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………. 3- Résultats :

Déclencher le chronomètre à l’instant de la fermeture de l’interrupteur K et relever la tension uC(t) toutes les ……… secondes. Remplir le tableau suivant :

t(s) 0

uC(V) 0

a- Tracer le graphe uC = f(t) .

b- Comment évoluent la tension uC(t) et l’intensité du courant i(t) après la fermeture de l’interrupteur K ? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… c- La tension aux bornes du condensateur est-elle proportionnelle au temps ? Justifier. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… d- Le graphe présente un régime transitoire et un régime permanent. Sur le graphe précédent, délimiter les zones correspondant à ces 2 régimes. e- Le courant est-il permanent ou transitoire ? Expliquer. Dans quel sens circule-t-il ? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… f- Quelle est la valeur de la tension uC(t) lorsque le condensateur est complètement chargé ? Que vaut alors i(t) ? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

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4- Exploitation des résultats :

On définit la constante de temps ττττ du circuit étudié comme étant la durée au bout de laquelle la tension aux bornes du condensateur atteint 63% de sa charge maximale. a- Déterminer graphiquement la valeur de ττττ pour le circuit étudié en indiquant votre méthode. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… b- calculer le produit (R.C). Comparer à la valeur de ττττ trouvée précédemment. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… c- Déterminer graphiquement la durée ∆t nécessaire pour charger complètement le condensateur.

Calculer le rapport∆tττττ

. Conclure

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 6- Conclusion :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

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GBF : N = …………, un résistor de résistance R = ………… une bobine : r =…………

a- Donner les tensions visualisées respectivement aux voie A et Voie B. ……………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………

…………………………………………………

T.P-Ph 03 Principe de fonctionnement d’une bobine

I- Objectifs : Déterminer expérimentalement : L’expression de la force électromotrice d’auto-induction La notion d’inductance d’une bobine L’expression de la tension aux bornes d’une bobine parcourue par un courant variable II- Etude expérimentale :

1- Dispositif expérimentale et résultats.

b- Résultats :

Balayage horizontal :…………s/div

Sensibilité verticale : - Voie A :………….. - Voie B :…………..

3- Interprétation des résultats :

a- Tension aux bornes de la bobine : tension carrée t ∈ [0 ; T/2 ] ; ub = ……………………………………………………………………………

t ∈ [T/2 ; T ] ; ub =……………….. alors ub …………………………………………………………… b- Tension aux bornes du résistor : tension triangulaire t ∈ [0 ; T/2 ] ; uR = ……………………………………………………………………………

t ∈ [0 ; T/2 ] ; uR = …………………… alors uR = ………………………………………………………………………………………………………………..….. c- Intensité du courant : puisque uR = …………… i(t) =……………………….=

d- Faisons le rapport suivant : Ub

di dt

= …………………………… = ………………………………… = …………………………... :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. Rq : La bobine délivre un courant induit, elle est équivalente à un générateur de fem e tell que : ub = -e. En tenant compte la loi de Lenz, on aura : e = …………

4- Conclusions :

Une bobine de résistance r est parcourue par un courant variable i, elle présente à ses bornes une tension ub.

L

R

G

B

A

M

Schéma symbolique Schéma équivalent

r e

L, r

ub = ……………………………………….……………………….. …………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………

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T.P-Ch 01 Evolution au cours du temps de l’avancement d’une réaction chimique

I- But

Etudier l’évolution au cours du temps de l’avancement de la réaction d’oxydation des ions iodure I- par les ions peroxodisulfate S2O8

2–. II- Principe de l’étude

On détermine l’avancement x de la réaction à un instant t, en dosant le diiode I2 formé à cet instant, par sa réaction avec l’ion thiosulfate S2O3

2– en solution. Cette réaction de titrage, totale, rapide et de type redox est symbolisée par l’équation : ……………………………………………………………………………………………………………………………………

III- Manipulation

1) Dans un bécher, introduire 50mL de la solution d’iodure de potassium KI de concentration C1 = 0,5 mol.L-1 et 50mL de la solution de peroxodisulfate de potassium K2S2O8 de concentration C2 = 0,05 mol.L-1 puis déclencher immédiatement le chronomètre et homogénéiser le mélange obtenu. 2) A l’aide d’une pipette munie d’une propipette, verser des échantillons de 10mL du mélange dans neuf erlenmeyers. 3) Après des intervalles de temps variés, ajouter au contenu d’un erlenmeyer, environ 40mL d’eau glacée. 4) A l’aide d’une burette graduée, ajouter progressivement une solution de thiosulfate de sodium Na2S2O3 de concentration C = 0,02mol.L-1 .Arrêter l’ajout à la goutte qui disparaît la couleur de diiode et noter le volume V ajouté. Consigner les résultats dans le tableau suivant :

t (min)

V (10-3 L)

IV- Exploitation des résultats

1- Chronogramme de l’avancement

a) Préciser le rôle de l’eau glacée ajoutée à un échantillon avant le dosage. ……………………………………………………………………………………………………………… b) Qu’indique la disparition de la couleur du diiode pour la réaction du dosage ? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

c) Écrire la relation d’équivalence de la réaction de dosage. En déduire la relation x = CV2

.

……………………………………………………………………………………………………………… d) Compléter le tableau suivant :

I – + S2O82– I2 + SO4

2–

Quantités de matière (mol) état du système Avancement (mol)

n(I-) n (S2O82–)

n(I2) n(SO42–)

initial à t=0 0

à t ultérieur x

t (min)

x(10-4 mol)

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e) Tracer la courbe d’évolution temporelle de l’avancement x et préciser la portion de cette courbe qui correspond à l’état final du système chimique.

f) On appelle temps de demi-réaction, la durée au bout de laquelle l’avancement de la réaction atteint la moitié de sa valeur finale. Déterminer graphiquement le temps de demi-réaction t1/2 de la réaction réalisée. ………………………………………………………………………………………………………………

2- Caractère totale ou limitée de la réaction

a) Déterminer graphiquement, la composition molaire du système chimique à l’état final. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

b) En déduire si la réaction des ions I- avec les ions S2O82– est totale ou limitée. Vérifier que le résultat est en

accord avec le réactif limitant. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

V-Conclusion

L’avancement d’une réaction chimique…………………………au cours de l’évolution du système chimique et ………………...… lorsque le système n’évolue plus.

60 50 40 30 20 10

2,5

2

1,5

1

0,5

0

x (10-4

mol)

t (min)

70

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T.P-Ch 02 Etude cinétique d’une réaction chimique

I- Objectifs : Suivre expérimentalement l’avancement x de la réaction d’oxydation de I- par S2O8

2- par une méthode chimique. II- Etude expérimentale :

1- Expérience :

- S1: Solution aqueuse d’iodure de potassium KI de molarité C1 = 0.5 mol.L-1.

- S2: Solution aqueuse de péroxodisulfate de potassium ( K2S2O8) de molarité C2 = 0.05 mol.L-1

- S0 : Solution aqueuse de thiosulfate de sodium ( Na2S2O3) de molarité C0 = 0.2 mol.L-1 - S : solution aqueuse diluée d’empois d’amidon.

2- Dispositif expérimental :

3- Mode opératoire :

- A l’instant t = 0, ajouter dans le mélange un volume V2 = 10 mL de la solution S2 et déclancher le chronomètre. - Mesurer la durée t1 de l’apparition de la couleur noire et à cet instant t1, ajouter à l’aide de la burette un autre volume V0 de S0 dans le mélange et mesurer la durée t2 de l’apparition de la couleur bleue noire. Refaire la même expérience p fois.

4- Tableau de mesures :

Volume total de S0 ajouté (mL) 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 Durée de temps (min) x (10-4) mol

III- Exploitation des résultats :

1- Ecrire l’équation chimique de la réaction d’oxydation des ions iodure I- par les ions peroxodisulfate S2O82-.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2- Calculer les quantités de matière des réactifs à l’état initial et déduire le réactif limitant. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

* V1 = 40 mL de S1

* V0 = 0.5 mL de S0

* V2 = 10 mL de S

Solution S0 Burette graduée

Barreau aimanté

Agitateur magnétique

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3- Dresser le tableau descriptif de l’évolution du système.

4- Sachant que la réaction est totale, déterminer la composition finale du système. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5- Ecrire l’équation chimique de la réaction qui modélise la réaction de titrage (réaction du dosage). ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 6- Préciser le rôle de l’empois d’amidon. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

7- Etablir l’expression suivante : x = p.C0000V0000

2222

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 8- Tracer la courbe d’évolution temporelle de x : x = f(t) 9- Déterminer graphiquement : a- L’avancement final ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… b- Le temps de demi-réaction. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

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T.P-Ch 03 Facteurs cinétique d’une réaction chimique

Les facteurs cinétiques sont ceux qui agissent sur la vitesse d’une réaction chimique.

Les chocs entre les particules chimiques d’un mélange peuvent produire de nouvelles particules, donc pour accélérer

une réaction chimique il suffit d’augmenter la fréquence des chocs entre les particules des réactifs.

I- Objectifs :

Il s’agit de définir puis d’étudier l’influence des facteurs cinétiques sur l’évolution d’une réaction chimique.

II- Influence des concentrations des réactifs à température constante

1- Expérience et observation : Oxydation des ions iodures (I

–) par les ions peroxodisulfate (S2O8

2–)

Verser simultanément le contenu du tube à essai A dans C et celui de B dans D. Notez vos observations.

2- Observations : ............................................................................ ..................................................

............................................................................ ..................................................

Calculer les concentrations initiales des

réactifs dans chaque système chimique : Système (AC)

.......................................................

............................................................................

..................................................

...........................................................................

..................................................

............................................................................

.Système (BD)

.......................................................

............................................................................

..................................................

............................................................................

..................................................

............................................................................

3- Conclusion : …………………………………………………………………

…………………………………………………………………

…………………………………………………………………

……………

…………………………………………………………………

…………………………………………………………………

…………………………………………………………………

……………

5 mL d’une

solution de

K2S2O8 (0,05M)

5 mL d’une solution

de KI (0,1 M)

A B

C D

Système (AC)

Système

(BD)

5 mL d’une

solution de

K2S2O8 (0,05 M)

5 mL d’une

solution de KI

(0,01 M)

4-Remarque ………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………

……………………………………………………

………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………

……………………………………………………

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II- Influence de la température.

1- Expérience :

2- Observations : ............................................................................ ..................................................

............................................................................ ..................................................

4-Application : La trempe : refroidissement brutal d’un système chimique pour arrêter son évolution. Conservation des aliments : On bloque les réactions des transformations organiques.

III- Influence du catalyseur

1- Définition : ............................................................................ .....................................................................................

............................................................................ .....................................................................................

............................................................................ ..................................................................................... 2-Expérience :

5 mL d’une

solution de

K2S2O8

(0,05M)

A

5 mL d’une

solution de

KI (0,1 M) C

Système

(AC)

B

5 mL d’une

solution de

K2S2O8

(0,05 M)

D 5 mL d’une

solution de

KI (0,1 M)

(BD)

Plaque chauffante

Verser simultanément le

contenu du tube à essai A

dans C et celui de B dans

D. Notez vos

observations.

5 mL d’une

solution de

K2S2O8 (0,05M)

5 mL d’une solution de KI (0,1M)

+quelques gouttes d’une solution contenant Fe

2+

A B

C D

Système (AC)

Système

(BD)

5 mL d’une

solution de

K2S2O8 (0,05 M)

5 mL d’une

solution de KI

(0,1 M)

3-Observations .......................................................

.......................................................

...................................................

.......................................................

.......................................................

...................................................

.......................................................

3- Conclusion : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

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5- Conclusion : ……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

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TP-Ch 05 DEPLACEMENT DES EQUILIBRES CHIMIQUES : Loi de modération

I- Objectifs : Etudier l’influence de chacun des facteurs d’équilibre (concentration des constituants, température, pression) sur l’équilibre chimique d’un système. Dégager la loi de modération. II- Introduction :

Cocher la proposition correcte :

Un système est dit en état d’équilibre chimique si en dehors de toute intervention du milieu extérieur, les réactifs et les produits de la réaction sont présents dans le système et leurs quantités de matière ne change pas. Un équilibre est dit dynamique si v(R° directe)

moléculaire= v (R° inverse)

moléculaire≠0

Un système chimique est en équilibre si K= ππππ Une réaction endothermique absorbe de l’énergie thermique du milieu extérieur, elle tend à baisser la température du système. Une réaction exothermique cède de l’énergie thermique au milieu extérieur, elle tend à élever la température du système. Une réaction athermique ne fait aucun échange d’énergie thermique avec le milieu extérieur.

L’équation d’état des gaz parfait est : P = nRT V

;

Compléter le vide par les mots « augmente » ou « démuni »

Une compression du volume d’un gaz ………………… ….la pression extérieure exercée sur le gaz. Une dilatation du volume d’un gaz ………………… …. la pression extérieure exercée sur le gaz. Lorsque la pression d’un gaz ………………… La quantité de matière du gaz ………………… et inversement. III – Effet de la variation de pression à température constante sur un système fermé en équilibre.

Activité N°1 :

On considère un système fermé composé de dioxyde d’azote NO2 de couleur brune et de tétraoxyde de diazote N2O4 incolore en équilibre chimique. 1°) Suite à une brusque compression du mélange gazeux de tétraoxyde de diazote et de dioxyde d'azote initialement en équilibre en équilibre on observe que la couleur brune du mélange devient………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………. a) Ecrire l’équation chimique de la transformation en équilibre :

2NO2(g) N2O4 (g) b) Pourquoi l’intensité de la couleur du mélange devient plus importante lorsqu’on augmente brusquement la pression ? …………………………………………………………………………………………………………. c) Pourquoi la couleur intense (brun foncé) disparaît rapidement ? ……………………………….. ………………………………………………………………………………………………………….

Compression

brusque

Pression

constan

te

Couleur

……………….. Couleur

……………….

.

←←←←−−−− )1(→→→→

)1(

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←←←←−−−− )1(→→→→

)1(

2°) Suite à une brusque expansion du mélange gazeux initialement en équilibre on observe que l’intensité du mélange gazeux devient …………………………………………………………………………………………………………. a) Pourquoi l’intensité de la couleur du mélange devient plus faible lorsqu’on diminue brusquement la pression ? …………………………………………………………………………………………………………. b) Pourquoi l’intensité de cette couleur devient plus de nouveau plus importante ? …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3. Généralisation et conclusion …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 4. Exemples …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… IV – Effet de la variation de la température à pression constante sur un système fermé en équilibre.

Caractère énergétique d’une réaction : Exemple : soit la transformation chimique symbolisée par la réaction : 2NO2(g) N2O4

La réaction (1) est exothermique La réaction (-1) est endothermique Activité 2 :

On immerge une seringue fermée contenant un mélange gazeux de dioxyde d’azote et de tétraoxyde d’azote successivement dans de l’eau chaude et dans de l’eau glacée. La pression est maintenue constante dans chaque cas. 1) Noter la teinte du mélange gazeux dans chaque cas. …………………………………………………………………………………………………………………

2) Interpréter les observations …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3) Généralisation et conclusion : Pour un système chimique fermé et en état équilibre dynamique, une augmentation de température à pression constante favorise la réaction endothermique et inversement. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. Application : Quelle l’effet d’une augmentation de température ou d’une baisse de température d’un système chimique en équilibre représenter par l’équation : Acide carboxylique + Alcool Ester + eau

Expansion

brusque

Pression

constant

e

Couleur

……………….. Couleur

………………..

Ea

u

fr

oid

e

Ea

u

cha

ud

e

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V – Effet de la variation de la concentration à température et à pression constante sur un système fermé en équilibre.

Activité 3 :

1-Expérience :

2- Interprétation : a- Quelle réaction se produit quand on ajoute quelques gouttes d'une solution aqueuse de chlorure d’hydrogène au contenu du tube à essai (1) ? ………………………………………………………………………………………… b- Comment varie la concentration des ions hydroxyde dans ce cas ? ……………………………………………………………………………

c- Dans quel sens est déplacé l’équilibre est déplacé ? …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

(Cu2+ + SO4

2–)

C=0,1mol.L-1

Quelques gouttes

(Na+ + OH

–) C=0,1mol.L

-1

On partage le contenu du système obtenu dans trois tubes à essais (1) et (2) et réalisons les expériences suivantes.

Le contenu du tube (1) sert de référence.

On ajoute au contenu du tube (2) quelques gouttes d’une solution de (H3O+

+ Cl–)

Formation d’un précipité

bleu Cu(OH)2

(1) (2’) (2)

Quelques gouttes

(H3O+ + Cl

–) C=0,1mol.L

-1

Diminution de la

quantité Cu(OH)2

Tube (1) de référence.

………………………………………………………………………

………………………………………………………………………

……………………………..

………………………………………………………………………

………………………………………………………………………

……………………………

………………………………………………………………………

………………………………………………………………………

……………………………..

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3- Généralisation et conclusion : …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… VI – Enoncé de la loi de modération. 1°) Les facteurs d’équilibres chimiques Les facteurs d’équilibre chimique sont les facteurs pouvant perturber l’état d’équilibre d’un système chimique initialement en état d’équilibre. Les facteurs dynamiques sont :

2°) Enoncé de la loi de modération

VII- Exercice d’application : Dans une enceinte de volume V constant, on introduit un mélange gazeux formé de 3 moles de chlorure d’hydrogène HCl et 0.6 mole de dioxygène O2 à une température T. L’équation chimique de la réaction qui se produit est : 4HCl(g) + O2(g) →

← 2Cl2(g) + 2H2O(g)

1- A l’équilibre, on obtient 0.32 mole de vapeur d’eau. a- Dresser le tableau descriptif de l’évolution du système. b- Calculer le taux d’avancement final de la réaction. c- Déterminer la composition du mélange à l’équilibre. 2- Le mélange précédent obtenu à l’équilibre est chauffé à ne température T’ > T. Lorsque le nouvel état d’équilibre est atteint, la quantité de HCl présent dans le mélange est égale à 2 moles. a- Dans quel sens a évolué le système ? Justifier la réponse. b- En déduire le caractère énergétique de la réaction dans le sens direct. 3- On veut augmenter le nombre de mole de O2 dans le mélange obtenu à la température T’. Préciser en le justifiant s’il faut : a- Augmenter ou diminuer la pression à température constante. b- Elever ou abaisser la température à pression constante.

Pour un système chimique en état équilibre dynamique, toute modification de l’un des facteurs d’équilibre

favorise la réaction qui tend à modérer (diminuer) la modification apportée.