Sujet du bac 2024 de sTL - Physique-chimie et mathématiques — Métropole (session de remplacement) (technologique - STL) (STL)

24-TLPCMAME3 Page BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE ÉPREUVE D’ENSEIGNEMENT DE SPÉCIALITÉ SESSION 2024 Mercredi 11 septembre 2024 SCIENCES ET TECHNOLOGIES DE LABORATOIRE Physique-Chimie et Mathématiques Durée de l’épreuve : 3 heures L’usage de la calculatrice avec mode examen actif est autorisé. L’usage de la calculatrice sans mémoire, « type collège », est autorisé. Dès que ce sujet vous est remis, assurez-vous qu’il est complet. Ce sujet comporte 9 pages numérotées de à . PHYSIQUE-CHIMIE ................................................................................. points MATHÉMATIQUES .................................................................................... points La page numérotée est à rendre avec la copie. 24-TLPCMAME3 Page EXERCICE 1 (5 points) (physique-chimie et mathématiques) Le pentaoxyde de diazote Le pentaoxyde de diazote N2O5 est un puissant oxydant utilisé en synthèse organique. Il possède comme particularité d’être un (NO x) solide à température ambiante. Sa manipulation requiert un soin tout particulier puisqu’à température ambiante, il peut se décomposer selon la transformation modélisée par la réaction d’équation : N2O5 2 NO2 + 1 2 O2 On se propose d'étudier la cinétique de cette réaction. On introduit initialement, dans un réacteur de volume 𝑉 égal à 1,0 L, une masse 𝑚 égale à 4,4 g de pentaoxyde de diazote. Données : masses molaires atomiques respectives des éléments azote et oxygène 𝑀(N) = 14 g · mol-1 et 𝑀(O) = 16 g · mol-1. 1. Montrer que la concentration en quantité de matière en N2O5 à l’instant initial dans le réacteur est [N2O5]0 = 41 mmol · L−1. On note 𝑡 le temps écoulé à partir de l’introduction de la masse 𝑚. On effectue six mesures expérimentales de la concentration de pentaoxyde de diazote N2O5 dans le réacteur, notée [N2O5]𝑡, pour 𝑡 = 0 min, 𝑡 = 4 min, 𝑡 = 8 min, 𝑡 = 16 min, 𝑡 = 28 min et 𝑡 = 44 min. On souhaite modéliser l’évolution de la concentration de pentaoxyde de diazote N2O5 par une fonction 𝑓 donnant la concentration de pentaoxyde de diazote N2O5 dans le réacteur, exprimée …