Programme de khôlle n°14 : du 17/01 au 21/01


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Privilégier la chimie en exercice.

Chapitre OS5 – Des oscillateurs libres électriques et mécaniques

Contenu :

  • Exercices avec des oscillateurs amortis (électriques ou mécaniques) : obtention de l’équation différentielle, résolution, tracés graphiques.

Chapitre CTM4 – Réactions acido-basiques et de précipitation

Questions de cours :

  • Réaction acide/base : équation d’échange protonique, constante d’acidité, pKa et exemples, notion de base forte et d’acide fort (avec exemple)
  • Tracé d’un diagramme de prédominance et de distribution pour un couple acide/base.
  • Prévision de réaction pour deux couples acide-base (autre que les couples de l’eau) : règle du gamma, lien avec les domaines de prédominance, expression de la constante d’équilibre associée.
  • Détermination de la constante d’équilibre pour une réaction faisant intervenir un couple de l’eau, au choix du khôlleur.
  • Réaction de dissolution ou précipitation, définition du produit de solubilité K_s et application à la recherche d’un domaine d’existence du précipité sur un exemple au choix du khôlleur.
  • Solubilité : définition, facteurs influençant sur la solubilité (au moins trois), exemple de calcul sur un exemple au choix du khôlleur.
  • Effet d’ion commun : explication générale et exemple du chlorure d’Argent \ce{AgC\ell} (pKs=9.8) avec les deux situations rencontrées dans le cours (pour le colleur : ajout d’un ion Ag+ ou Cl- à une solution initialement saturée mais sans solide, et cas d’une dissolution avec présence initiale d’un des deux ions).

Contenu :

  • Exercices avec détermination de concentrations / pH / prévision de réaction majoritaire avec calcul de constante d’équilibre. Equilibre de précipitation, prise en compte de réactions complémentaires (acido-basique ou de complexation, les équilibres de complexation devant alors être fournis).
  • Exercices assez simples sur les titrages possible.

Chapitre OS6 – Les oscillateurs électriques et mécaniques en régime forcé

Questions de cours :

  • Établir l’équation différentielle vérifiée par un oscillateur masse-ressort vertical accroché à un plafond oscillant de position z_p(t) = a \cos\omega t. Après changement de variable, établir l’expression de l’amplitude complexe de la position de la masse.
  • Présenter la notation complexe d’un signal physique sinusoïdal (grandeur complexe, amplitude complexe). Préciser quelles opérations mathématiques sur l’amplitude complexe fournissent l’amplitude réelle, la phase. Rappeler enfin l’effet de la dérivation et l’intégration sur les grandeurs complexes.
  • En partant de l’expression de l’amplitude complexe de la tension aux bornes du condensateur d’un circuit RLC série \underline{U}_{\rm c, m} = \dfrac{ \omega_0^2 E_0}{(\omega_0^2-\omega^2) + j\dfrac{\omega \omega_0}{Q}}, établir l’expression de l’amplitude réelle et établir la condition sur le facteur de qualité Q d’existence d’une résonance en tension.
  • En partant de l’expression de l’amplitude complexe de l’oscillateur forcé \underline{U}_{\rm c, m} = \dfrac{ \omega_0^2 E_0}{(\omega_0^2-\omega^2) + j\dfrac{\omega \omega_0}{Q}}, étudier les cas où la pulsation est soit très inférieure, soit égale, soit très supérieure à la pulsation propre et calculer le déphasage associé dans ce cadre, et représenter l’allure du déphasage en fonction de la pulsation pour différentes valeurs de facteur de qualité.