aurélie dec 2000

concours aide labo 1997 (durée 30 min)
1
matériel
  1. Quelle précaution élémentaire devez-vous prendre si vous vous servez d'un laser au cours d'un montage d'optique ?
  2. Citez deux appareils permettant de décomposer la lumière.
  3. A quoi sert un stroboscope ?
  4. Dans un laboratoire de physique, il y a 4 placards de rangement marqués "Mécanique", "Electricité", "Magnétisme" et "Optique". Indiquez dans quel placard vous rangeriez le matériel ci-dessous :

des fentes d'Young, un bâton d'ébonite et une peau de chat, un dynamomètre, une balance de Cotton 


corrigé
Ne pas diriger le faisceau laser vers les yeux.

Le prisme et le réseau permettent de décomposer la lumière.

Le stroboscope permet de substituer à un mouvement rapide et périodique un mouvement ralenti ou l'immobilité.

optique : fentes d'Young

électricité : ébonite

mécanique : dynamomètre

magnétisme : balance de Cotton


2
multimètre
 

Que signifient les termes "AC" et "DC" ?

Quels sont les noms des trois grandeurs électriques mesurables avec ce multimètre ?

Quelle est la grandeur mesurée ici ?

Quel est le calibre utilisé ici (valeur et unité) ?

Quelles bornes sont utilisées lors de cette mesure ?

Dans ce cas, l'appareil est-il monté en série ou en dérivation ?


corrigé

 

AC : correspond au courant alternatif

DC : correspond au courant continu

grandeurs mesurables: tension (volt), intensité (A), et résistance (ohm)

grandeur mesurée : intensité

200 milliampères

bornes utilisées : COM et A

multimètre utilisé en ampéremètre, donc monté en série.


3
montage
 

  1. Nommer les appareils ou dipôles du circuit électrique repérés par les numéros 1, 2, 3,4 ,5, 6.
  2. Quel appareil, n'apparaissant pas sur le schéma, devez-vous obligatoirement ajouter pour que le composant (3) fonctionne ?

corrigé
 

(1) résistor

(2) résistance variable ou boîtes de résistances

(3) amplificateur opérationnel

(4) bobine inductive

(5) condensateur

(6) vers oscilloscope

pour que le composant (3) fonctionne il faut alimenter les circuits internes par une source de tension continue symétrique +15V -15V par exemple.


4
sécurité
 
  1. Le sodium pur est conservé dans un liquide. Est-ce dans l'eau, dans l'alcool ou dans l'huile ?
  2. On désire diluer de l'acide concentré. Verse-t-on l'eau dans l'acide concentré ou l'acide concentré dans l'eau ?
  3. Pourquoi le mélange accidentel d'acide chlorhydrique et d'eau de Javel est-il dangereux ?

corrigé
le sodium réagit violement avec l'eau et avec l'alcool. On le conserve dans l'huile.

On verse l'acide dans l'eau ; l'inverse conduirait à des projections d'acide concentré.

Le mélange acide chlorhydrique et eau de Javel conduit au dégagement de dichlore, gaz toxique pour les poumons.


5
réactifs
  1. Citez deux indicateurs colorés acido-basiques et indiquez la couleur de chacun en solution aqueuse très acide.
  2. Complétez le tableau suivant :

    nom

    acide nitrique

    acétone (propanone)
    formule
    H2SO4

    KMnO4

    3. Quelle opération doit-on toujours réaliser avant de commencer des mesures avec un pH-mètre ? Comment se nomment les solutions utilisées pour cela ? 


    corrigé
bleu de bromothymol : jaune en milieu très acide

phénolphtaléïne : incolore en milieu très acide et rose en milieu assez basique

nom
acide sulfurique
acide nitrique
permanganate de potassium
acétone (propanone)
formule
H2SO4
HNO3
KMnO4
CH3-CO-CH3


étalonner le pHmètre avec deux solutions tampon (par exemple tampon à pH=7 et à pH=4)


6
dilution

 On vous demande de préparer 1,0 L de solution de soude à 0,10 mole par litre à partir d'une solution mère (So) de concentration Co = 1 mole par litre.

  1. Quel volume Vo de solution (So) devez-vous prélever pour cela ?
  2. Expliquez, à l’aide de schémas commentés et annotés, comment vous allez effectuer cette préparation .

corrigé
la dilution est de : 10 / 1 =10 La solution S1 est 10 fois plus diluée que S0.

Le volume à prélever est le1 / 10 du volume final 1L

Prélever 100 mL de la solution S0 avec une pipette surmontée d'un pipeteur.

introduire dans fiole jaugée de 1 L

compléter avec de l'eau distilée jusqu'au trait de jauge.

Les ions sodium Na+ et hydroxyde HO- sont présents dans la solution de soude.


7
montage

Nommer sur la figure ci-dessus les éléments du montage

Préciser sur le schéma, à l'aide de flèches, le sens de la circulation de l'eau

Que faut-il ajouter pour régulariser l’ébullition ?


corrigé
(1) condenseur ou réfrigérant à eau

(2) ballon

(3) chauffe ballon électrique

ajouter de la pierre ponce pour régulariser l'ébullition

but : extraction à la vapeur (on récupère les corps les plus volatils)

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