controle 2 semestre 1 physique 3apic

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Voici la correction des exercices mentionnés dans le document :

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Exercice N°1

1. Complétez les phrases ci-dessous par les mots convenables :

• La formation de la rouille nécessite la présence du fer, de l’eau et de l’oxygène.
• La formation de la rouille est une réaction d’oxydation chimique au cours de laquelle le fer et le dioxygène réagissent pour donner un produit appelé oxyde de fer.
• Une substance organique contient essentiellement des atomes de carbone (C) et d’hydrogène (H).
• La combustion complète d’un matériau organique donne essentiellement de l’eau de formule H₂O et du dioxyde de carbone (CO₂) de formule CO₂.
• Pour protéger le fer contre la corrosion, on le recouvre avec de la peinture comme simple précaution.

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Exercice N°2

1. La combustion du nylon dans le dioxygène donne :
   • Vapeur d'eau (H₂O), dioxyde de carbone (CO₂), et cyanure d'hydrogène (HCN).

a. Formules chimiques des produits :

• Vapeur d’eau : H₂O
• Dioxyde de carbone : CO₂
• Cyanure d’hydrogène : HCN

b. Combustion complète ou incomplète ?

• Il s’agit d’une combustion incomplète, car des produits comme le cyanure d’hydrogène (HCN), qui sont toxiques, sont formés.

c. Atomes dans le nylon :

• Le nylon est constitué principalement de carbone (C), hydrogène (H), azote (N) et oxygène (O).

d. Le nylon est-il une matière organique ?

• Oui, car il contient du carbone lié à de l’hydrogène et de l’oxygène, caractéristiques des matières organiques.

e. Danger de brûler le nylon dans l’air :

• La combustion du nylon dans l’air produit du cyanure d’hydrogène (HCN), un gaz extrêmement toxique.

f. Bilan de la combustion incomplète du nylon :

• Nylon + O₂ → H₂O + CO₂ + HCN

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Exercice N°3

1. Produits de la combustion :

   • Eau (H₂O), dioxyde de carbone (CO₂), gaz trouble (CO₂) qui réagit avec l’eau de chaux, et poudre blanche (sulfate de cuivre hydraté).

2. Type de combustion :

   • Combustion complète, car les produits sont principalement H₂O et CO₂, sans résidus de carbone.

3. Équation chimique équilibrée :
   $C₆H₁₀O₅ + 6O₂ → 6CO₂ + 5H₂O$

4. Masse de dioxygène réagi :

   • Masse molaire de C₆H₁₀O₅ = $6 \times 12 + 10 \times 1 + 5 \times 16 = 162 \, \text{g/mol}$.
   • 4 g de coton correspondent à $\frac{4}{162} \approx 0,0247 \, \text{mol}$.
   • Réaction avec $6 \times 0,0247 = 0,148 \, \text{mol d’O₂}$.
   • Masse d’O₂ : $0,148 \times 32 = 4,73 \, \text{g}$.

5. Volume d’air nécessaire :

   • Masse volumique de O₂ : $\rho = 1,42 \, \text{g/L}$.
   • Volume d’O₂ : $V = \frac{4,73}{1,42} \approx 3,33 \, \text{L}$.
   • Comme l’air contient environ 21 % d’O₂, volume d’air nécessaire :
     $V_{\text{air}} = \frac{3,33}{0,21} \approx 15,86 \, \text{L}$.

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Exercice N°4

1. Indications montrant une réaction chimique :

   • Formation de rouille sur la paille de fer.
   • Montée de l’eau dans l’éprouvette (consommation d’oxygène).

2. Pourquoi l’eau a monté de 20 % ?

   • Parce que l’oxygène de l’air contenu dans l’éprouvette a été consommé pour former la rouille.

3. Éléments nécessaires à la formation de la rouille :

   • Fer (Fe), dioxygène (O₂), et eau (H₂O).

4. Équation équilibrée de l’oxydation :
   $4Fe + 3O₂ + 6H₂O → 4Fe(OH)₃$
   (Le Fe(OH)₃ se déshydrate ensuite pour donner Fe₂O₃·nH₂O).

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Exercice N°5

• La combustion du PVC dans l’air donne : vapeur d’eau (H₂O), dioxyde de carbone (CO₂) et chlorure d’hydrogène (HCl).

Si vous souhaitez des explications détaillées ou avez des questions sur certains points, n’hésitez pas à demander !

Voici la correction pour cette page relative à la combustion du PVC (polychlorure de vinyle) :

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1. S’agit-il d’une combustion complète ou incomplète ?

Cela dépend des produits formés :

• Si la combustion produit uniquement CO₂ et H₂O, il s’agit d’une combustion complète.
• Si des produits comme le monoxyde de carbone (CO) ou du carbone (C) apparaissent, il s’agit d’une combustion incomplète.

Dans le cas du PVC, la combustion est souvent incomplète en raison des résidus solides (carbone) et des sous-produits comme le chlorure d’hydrogène (HCl).

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2. Donner le bilan de cette combustion

Équation générale pour une combustion incomplète :
$C_2H_3Cl + O_2 \rightarrow CO + C + HCl + H_2O$

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3. En déduire quels types d’atomes y a-t-il dans les molécules de PVC ?

Le PVC contient :

• Carbone (C)
• Hydrogène (H)
• Chlore (Cl)

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4. Le PVC est-il un matériau organique ? Justifier.

Oui, le PVC est un matériau organique, car il est composé principalement d’atomes de carbone (C) et hydrogène (H), caractéristiques des molécules organiques, bien qu’il contienne également du chlore (Cl).

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5. Donner le bilan de la combustion complète du PVC.

Équation chimique équilibrée pour une combustion complète :
$C_2H_3Cl + 5O_2 \rightarrow 2CO_2 + H_2O + HCl$

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Si vous avez besoin de clarifications ou d'une aide supplémentaire, n’hésitez pas ! 😊