Contrôle N° 05 : Avril 2000

Énoncé et Correction 

I - Nomenclature et oxydoréduction.

II - Détermination expérimentale de capacités thermiques.


 


I- Nomenclature et oxydoréduction.

1)- Écrire les formules semi-développées des composés suivants :

a)- 2,2-diméthylbutanol

 

b)- 4-méthylhexanal

 

c)- 3,3-diméthylbutanone

 

d)- acide méthylpropanoïque

 

2)- Nommer les composés suivants :

a)-

 

b)-

 

c)-

 

3)- équilibrer l'équation bilan suivante

    Ag (NH3)2+ (aq)   +  HO  (aq)  +  CH3CHO (aq)  →  Ag (s)  + CH3COO  (aq)  +  H2O (ℓ)  NH3  (aq)    

 

Dans un premier temps, il faut écrire les demi-équations électroniques

en indiquant l'oxydant et le réducteur.

Puis en déduire l'équation bilan en indiquant clairement la méthode

utilisée.

4)- L'analyse d'un composé organique donne le pourcentage en masse

des éléments suivants : carbone, 49 % ; hydrogène, 8,0 % ;

oxygène : 43 %.

a)- Montrer que le composé chimique ne contient que les éléments

carbone, oxygène et hydrogène.

b)- Déterminer la formule brute de ce composé sachant qu'il possède un

groupement carboxyle et un radical alkyle.

c)- Écrire la formule semi-développée et donner le nom.

 M (C) 12 g / mol ; M (H) = 1,0 g / mol ; M (O) = 16 g / mol   

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II- Détermination expérimentale de capacités thermiques.

Dans un calorimètre, on place une masse m1 d'eau.

On attend l'équilibre thermique, puis on relève la température

d'équilibre θ1.

On introduit rapidement un cylindre de cuivre de masse m2 sortant

d'une étuve thermostatée à la température θ2 et on attend l'équilibre

chimique.

Ensuite, on relève la température d'équilibre θ3.

On recommence l'expérience en changeant la masse m1 et les

températures θ1 et θ2.

1)- Définir le système et indiquer les transferts d'énergie entre les

différentes parties du système.

On peut faire une représentation schématique.

 

 2)- Quel est le rôle du calorimètre ? Quel principe permet-il d'utiliser ?

3)- Appliquer ce principe et trouver l'équation calorimétrique reliant

les capacités thermiques massiques c1 de l'eau, c2 du cuivre,

la capacité thermique du calorimètre Ccal et de ses accessoires, m1, m2, θ1, θ2 et θ3.

4)- Au cours d'une séance de travaux pratiques, on a relevé les mesures suivantes :

 

m1

m2

θ1

θ2

θ3

Première expérience

125 g

118 g

16,5 °C

88 °C

20,6 °C

Deuxième expérience

100 g

118 g

20 °C

75 °C

23,7 °C

a)- Écrire littéralement puis numériquement les deux équations

reliant c2 la capacité thermique massique du cuivre et

Ccal  capacité thermique du calorimètre.

 b)- En déduire les valeurs de c2 et  Ccal.

c)- Comparer ces deux résultats avec la valeur

ccuivre = c2 = 380 J / kg / °C et la valeur  Ccal  = 160 J / °C.

- Donnée :

R étant un radical alkyle du type ― CnH2n + 1.

c1 = 4180 J / kg / °C.

 

 

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