Sujet du bac 2014 de physique-Chimie (enseignement obligatoire) — Antilles-Guyane (session de remplacement) (Série S) (Série S)

14PYSCOAG3 BACCALAURÉAT GÉNÉRAL SESSION 2014 _______ PHYSIQUE-CHIMIE Série S _______ DURÉE DE L’ÉPREUVE : 3 h 30 – COEFFICIENT : 6 _______ L’usage d’une calculatrice EST autorisé Ce sujet comporte trois exercices présentés sur 12 pages numérotées de 1 à 12, y compris celle-ci. La page 12 EST À RENDRE AVEC LA COPIE, même si elle n’a pas été complétée. Le candidat doit traiter les trois exercices qui sont indépendants les uns des autres. Tous les documents nécessaires à la résolution des exercices figurent à la fin de leurs énoncés. 14PYSCOAG3 EXERCICE I. QUELLE TENEUR EN CUIVRE DANS UNE PIÈCE DE 5 CENTIMES D’EURO ? (5 points) La pièce de 5 centimes d’euro est composée d'un centre en acier (constitué essentiellement de fer et de carbone) entouré de cuivre. Elle a un diamètre de 21,25 mm, une épaisseur de 1,67 mm et une masse de 3,93 g. On cherche par une méthode spectrophotométrique à déterminer la teneur en cuivre d’une telle pièce. Le cuivre, de masse molaire 63,5 g.mol-1, est un métal qui peut être totalement oxydé en ions cuivre (II) par un oxydant puissant tel que l’acide nitrique selon la réaction d’équation : 3 Cu(s) + 8 H+(aq) + 2 NO3 -(aq)  3 Cu2+(aq) + 4 H2O(l) + 2 NO(g) Les ions cuivre (II) formés se retrouvent intégralement dissous en solution ; le monoxyde d’azote NO est un gaz peu soluble. En pratique, on dépose une pièce de 5 centimes dans un erlenmeyer de 100 mL, on place cet erlenmeyer sous la hotte et on met en fonctionnement la ventilation. Équipé de gants et de lunettes de protecti on, on verse dans l’erlenmeyer 20 mL d’une solution d’acide nitrique d’une concentration environ égale à 7 mol.L-1. La pièce est alors assez vite oxydée et on obtient une solution notée S1. On transfère intégralement cette solution S1 dans une fiole jaugée de 100 mL et on complète cette dernière …