Sujet du bac 2012 de physique-Chimie (enseignement obligatoire) — Polynésie (Série S) (Série S)

12PYSCOPO1 Page BACCALAURÉAT GÉNÉRAL Session 2012 PHYSIQUE-CHIMIE Série S Enseignement Obligatoire Durée de l’épreuve : 3 heures 30 – Coefficient : 6 L’usage des calculatrices est autorisé. Ce sujet ne nécessite pas de feuille de papier millimétré. Ce sujet comporte 11 pages numérotées de à Les feuilles d’annexes (pages et ) SONT À RENDRE AGRAFÉES À LA COPIE 12PYSCOPO1 Page EXERCICE 1 : UN DOSAGE POUR DÉTERMINER LA DURÉE DE FONCTIONNEMENT D’UNE PILE (7 POINTS) La pile étudiée est une pile diiode - zinc. Elle es t composée de deux demi-piles reliées par un pont salin, papier filtre imbibé d’une solution de chlorure de potassium (K + (aq) +Cl - (aq) ). La première demi-pile (compartiment 1) est const ituée d’une lame de zinc plongeant dans 100 mL de solution contenant de s ions zinc à la concentration molaire [Zn 2+ (aq) ]0 = 1,0 × 10 -1 mol.L -1. La seconde demi-pile (compartiment 2) est constituée d’une lame de platine plongeant dans 100 mL d’une solution brune contenant du diiode de concentration molaire [I 2(aq) ]0 = 1,0 × 10 -1 mol.L -1 et des ions iodure de concentration molaire [I - (aq) ]0 = 5,0 × 10 -2 mol.L -1. L’électrode de platine ne subit aucune altération chimique lorsque la pile fonctionne. On associe à cette pile un ampèremètre et une résis tance en série comme indiqué sur le schéma ci-dessous. Données : Couples oxydant réducteur : I2/I - Zn 2+ /Zn Constante de Faraday : F = 96 500 C.mol -1 1. Réalisation de la pile 1.1. Sur le schéma de l’ annexe 1 à rendre avec la copie , indiquer le sens conventionnel du courant et les polarités de la pile. Justifier. 1.2. Écrire les demi-équations des réactions se pro duisant aux électrodes et préciser la nature de ces réactions. 1.3. En déduire l’équation globale de fonctionnement de la pile. 1.4. Préciser la nature et le …