وزارة التربية الوطنية مديرية التربية لولاية المسيلة
ثانوية عبد الرحمان الديسي 28 فيفري 2024
المستوى : 3 ع ت / 3 ت ر المدة :2سا
الاختبار الثاني في مادة العلوم الفيزيائية
التمرين الأول : (13ن)
نحضر محلولا S0 لحمض الميثانويك HCOOH بتركيزC0=0.1mol/L انطلاقا من محلول تجاري لهذا الحمض كثافته d=1.22 والنسبة الكتلية للحمض في المحلول التجاري تساوي P=80%
احسب الحجم V للمحلول التجاري الذي يجب أخذه لتحضير V0=1L من المحلول S0
نقوم الآن بعملية تخفيف للمحلول S0 .
صف الطريقة المتبعة لتحضير محلول ندعوه S حجمه V=200mL وتركيزه C=0.01mol/L
انطلاقا من المحلول S0
3-نأخذ من المحلول S الذي تركيزهC=CA=10-2mol/L حجما قدره VA=100mL ونجري له معايرة
بمحلول لماءات الصوديوم تركيزه CB=0.1mol/L بعد رسم المنحنىf(VB) PH= استنتجنا أن إحداثيات
نقطة التكافؤ هيPHE= 7.8 . VBE=10.1mL ) 🙂
– أحسب التقدم الأعظمي لتفاعل المعايرة من أجل VB=4mL .
4- عبر عن تركيز HCOOH(aq) وعن تركيز HCOO-(aq) بدلالة Xéq . VB . ٍٍVA . CA ثم
استنتج النسبة ([HCOO-(aq)] )/([HCOOH(aq)])
5- أوجد عبارة النسبة ([HCOO-(aq)] )/([HCOOH(aq)]) بدلالة PHو ( HCOO-(aq) /( HCOOH(aq) PKa
6- استنتج عبارة Xéq بدلالة PH. PKa . ٍٍVA . CA
7- بين أن تفاعل المعايرة تام علما أن . 3.75=( ( HCOO-(aq/ (( HCOOH(aq PKa وأن mL4=VB
توافقها 3.6=PH
c= 12g/mol ; H= 1g/mol ; O=16g/mol
ص3/1
التمرين الثاني : (7 ن)
نريد من خلال هذه الدراسة تحديد ذاتية وشيعة تجريبيا . المعدات المتاحة لهذا هي كما يلي :
وشيعة تحريضية كتب عليها من طرف الصانع L=1H و r=10Ω
مولد توتره ثابت E=10V .
ناقل أومي مقاومته R=1KΩ وقاطعة K و أسلاك توصيل .
جملة اقتطاع معطيات معلوماتية .
ارسم مخططا للدارة الموصلة على التسلسل و المتشكلة من العناصر R;E;(L.r).K
عند اللحظة t=0s نغلق القاطعة وبواسطة النظام المعلوماتي نسجل تطور التوتر بين طرفي الناقل الاومي بدلالة الزمن فنحصل على الشكل -1-
Ur(V)
10
t(ms)
1
مكيف جهاز الاقتطاع للنظام المعلوماتي يستخدم كمقياس فولط وله قطبان COM وV بين كيف يجب ربطه بالدارة للحصول على الشكل -1-
تعطى منحنيات مختلفة قد تمثل شدة التيار بدلالة الزمن ; اختر تلك التي توافق الدارة بعد غلق القاطعة .
i(A) i(A) i(A) i(A)
المخطط a المخطط b المخطط c المخطط d
ص3/2
ماهو تأثير الوشيعة على إقامة التيار عند غلق الدارة ؟
إذا اعتبرنا أن المقاومة r للوشيعة مهملة أمام R بين إن المعادلة التفاضلية للدارة عند غلق القاطعة تكتب على الشكل :.d/dt UR(t) E=UR(t)+L/R
ليكن (τ) URقيمة التوتر UR عند τ t= حدد انطلاقا من بيان الشكل -1- قيمة τ لهذه الدارة .
استنتج قيمة الذاتية L للوشيعة وقارنها مع تلك المعطاة من طرف الصانع .
بالتوفيق
ص3/3
تصحيح الموضوع
الإجابة التنقيط الإجابة التنقيط
التمرين الأول : (13 ن)
حساب حجم المحلول التجاري V :
P% =( m0)/m ×100…….(1)
إيجاد عبارة الكتلة النقية m0 :
( m0)/M n=
m0 =n.m
C0V0 n =
ومنه :
C0 . V0 . M…….(2) = m0
إيجاد قيمة )m كتلة المحلول التجاري )
m/V = ρ
V .ρ m =
ولدينا :
ρ/ρe d =
ρe=1000g/L : الكتلة الحجمية للماء
ρ=d.ρe
بالتعويض نجد :
(3)……..m =1000d.V
بتعويض (2) , (3) في (1) :
100 × P% = (C0 .V0 .M)/(1000d.V)
V=(C0 .V0)/(10p%d)
-2 L10 × V=4.7
V=4.7mL
تحضير المحلول S انطلاقا من المحلول S0 :
بتطبيق قانون التخفيف .
n = n0
C0 .V1= C .V
(C .V)/C0 = V1
mL20 = (10ˉ²×200)/(10ˉ¹) = V1
نأخذ mL20 من المحلول S0 بواسطة ماصة عيارية
حجمها mL20 (أو أكثر) ونضعه في حوجلة عيارية
سعتها 200mL ثم نضيف قليلا من الماء المقطر ونرج
½
½
½
½
½
½
½
½
½
½
½
المزيج جيدا حتى يتجانس ثم نكمل إضافة الماء المقطر حتى خط العيار.
حساب التقدم الأعظمي XMax لتفاعل المعايرة :
VB=4mL CB=10ˉ¹mol.Lˉ¹
VA=100mL mol.Lˉ¹ CA=10ˉ²
لدينا VB=4mL و VBE=10mL
نلاحظ أن : VB< VBE ومنه المتفاعل المحد هو المحلول الأساسي .
لأن : n الأساس <n الحمض الابتدائي
ومنه : VB – XMax = 0 . CB
(وليس VA – XMax = 0 . CA )
أي أن :
VB . CB XMax =
XMax = 10ˉ¹×4×10ˉ3 = 4×10ˉ4moL
التعبير عن : [HCOOH(aq)] و
[HCOO-(aq)] بدلالة :
CA ,VA , VB , Xéq
كتابة معادلة تفاعل المعايرة
HCOOH(aq) + HCOO-(aq)= HCOO-(aq)+H2O(l)
[HCOO-(aq) ]= X_(é q )/(V_A 〖+ V〗_(B ) )
(C_A 〖.V〗_A 〖- X〗_éq)/(V_A 〖 +V〗_(B ) ) = [(HCOOH(aq]
ومنه نستنتج النسبة :
(1)…….. X_(é q )/(C_A 〖.V〗_A 〖- X〗_éq ) = ([HCOO-(aq)])/([HCOOH(aq)] )
إيجاد عبارة ([HCOO-(aq)])/([HCOOH(aq)] ) بدلالة PH وPKa :
PH=PKa+Log ([HCOO-(aq)])/([HCOOH(aq)] )
=PH-PKa Log ([HCOO-(aq)])/([HCOOH(aq)] )
(2)……. 〖10〗^(PH-PKa )= ([HCOO-(aq)])/([HCOOH(aq)] )
استنتاج عبارة Xqبدلالة PHو PKaو VAوَCA
بالمطابقة بين (1) و(2)
½
½
½
½
½
½
½
½
½
الإجابة التنقيط الإجابة التنقيط
X_éq/(■(C_A&× V)_A-X_éq )=〖10〗^(PH-PKa)
X_éq=(CA .V A – X_éq )〖10〗^(PH-PKa)
X_éq=(〖10〗^(PH-PKa)×C_A 〖.V〗_A)/■(1+&〖10〗^(PH-PKa) )
7- إثبات أن تفاعل المعايرة تام :
X_èq/X_Max = τ_f
(〖10〗^(PH-PKa)×C_A 〖.V〗_A)/( ■((1+&〖10〗^(PH-PKa) ) )×C_B 〖.V〗_B ) = τ_f
〖10〗^(3.6-3.75)/((1+〖10〗^(3.6-3.75))×〖10〗^(-1)×4 ) = τ_f
1≃1.03 = τ_f
ومنه تفاعل المعايرة تفاعل تام .
التمرين الثاني: (7ن)
مخطط الدارة :
E
> +
●K
●
U_R U_b
A ∩∩∩∩
R L ; r
V COM
ِ
للحصول على المنحنى UR=ƒ(t) يجب ربط
القطب A ب V والقطب الثاني ب COM المشترك (السالب)
تحديد المنحنى ( ƒ(t i(t) = الموافق من بين المنحنيات :.
UR=R.i
I= U_R/R
R=cte ومنه i(t) و URعلى توافق إذن المنحنى
الموافق هو (C)
½
½
½
1
½
½
½
½
½
½
عند غلق القاطعة الوشيعة تمانع ظهور التيار الكهربائي.
إثبات أن المعادلة التفاضلية تكتب على الشكل
E=UR(t) + L/R 〖dU〗_R/dt
rمهملة :
بتطبيق قانون جمع التوترات :
E= UR(t) +UL
L〖dU〗_L/dt UR(t) + E=
لدينا : UR(t)=R.i(t)
i(t)= U_(R (t) )/R
بالاشتقاق بالنسبة للزمن :
(di(t))/dt = 〖dU〗_R/(R.dt)
بالتعويض نجد : E=UR(t) + L/R 〖dU〗_R/dtوهو المطلوب
تحديد قيمة ثابت الزمن بيانيا :
من الشكل (1) المماس للبيان عند t=0s يقطع المستقيمٍ10V = Max UR في نقطة فاصلتها
τ=1mS
τ=L/R
ومنه R . τ L=
L=1H وهي نفسها القيمة المعطاة من طرف الصانع
½
½
½
½
½
½
½
½
½