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Examens nationaux

Baccalauréat · Série C · Physique-Chimie — 2020

BAC C — Physique-Chimie — Sujet type n° 5

  • Série C
  • ⏱ 3 h
  • Coefficient 4
  • Niveau difficile
  • 8 questions

Consignes

  • Le candidat traitera les deux parties.
  • Toute application numérique doit être précédée de l'expression littérale.
  • On prendra g=10 N/kgg = 10\ \mathrm{N/kg}.

Chimie — La saponification et les savons

Les savonneries burkinabè fabriquent leurs savons à partir de beurre de karité ou d'huiles végétales, par action de la soude. On étudie ici la saponification de la tristéarine (tristéarate de glycéryle), de formule \ceC57H110O6\ce{C57H110O6}.

Données

Masses molaires : M(tristeˊarine)=890 g/molM(\text{tristéarine}) = 890\ \mathrm{g/mol} ; M(steˊarate de sodium \ceC17H35COONa)=306 g/molM(\text{stéarate de sodium } \ce{C17H35COONa}) = 306\ \mathrm{g/mol} ; M(glyceˊrol)=92 g/molM(\text{glycérol}) = 92\ \mathrm{g/mol}.

1.
Écrire l'équation de la réaction de saponification de la tristéarine par la soude, et nommer les deux produits obtenus.
2,5 pts
2.
On fait réagir 890 g890\ \mathrm{g} de tristéarine avec un excès de soude. Le rendement de l'opération est de 80 %80\ \%. Calculer la masse de savon réellement obtenue.
3 pts
3.
Décrire la structure d'un ion carboxylate de savon et expliquer, à l'aide d'un schéma, comment il permet d'éliminer une tache de graisse.
2,5 pts
4.
Expliquer pourquoi le savon mousse mal dans une eau contenant beaucoup d'ions calcium et magnésium.
2 pts

Physique — Mouvement sur un plan incliné avec frottements

Un solide de masse m=500 gm = 500\ \mathrm{g} est lancé du point OO, au bas d'un plan incliné faisant un angle α=30∘\alpha = 30^{\circ} avec l'horizontale, avec une vitesse initiale v0=6 m/sv_{0} = 6\ \mathrm{m/s} dirigée vers le haut de la ligne de plus grande pente. Les frottements sont assimilés à une force constante f=0,8 Nf = 0{,}8\ \mathrm{N}, opposée au mouvement.

30°Ov₀m
1.
Faire le bilan des forces appliquées au solide pendant la montée et préciser, pour chacune, si son travail est moteur ou résistant.
2 pts
2.
En appliquant le théorème de l'énergie cinétique, calculer la distance dd parcourue par le solide avant de s'arrêter.
3 pts
3.
Le solide redescend ensuite. Calculer sa vitesse lorsqu'il repasse par le point OO.
3 pts
4.
Comparer cette vitesse à v0v_{0} et interpréter énergétiquement l'écart constaté.
2 pts

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