الجمهورية الجزائرية الديمقراطية الشعبية
وزارة التربية الوطنية مديرية التعليم الثانوي العام
نموذج امتحان شهادة البكالوريا للتعليم الثانوي العام (2007/2008)
الشعبة : رياضيات وتقني رياضيات المدة : 04 ساعات
اختبار في مادة الفيزياء والكيمياء
الجزء الأول (12نقاط):
التمرين الأول (3نقاط)
نريد تحليل عينة من مادة مطهرة للجلد، تحتوي على ماء جافيل الممدد والمسوق في الصيدليات تحت اسم[ محلول داكان]. الجداء الشاردي للماء عند الدرجة 25°C هو Ke= 10-14
I/خصائص ماء جافيل:
ماء جافيل هو محلول مائي، قاعدي، يحتوي على شوارد الهيبوكلوريت ClO-وشوارد الصوديومNa+ وشوارد الكلورCl- .
تضفي شاردة الهيبوكلوريت على ماء جافيل الصفة المؤكسِدة ، لكن هذه الشاردة تمتلك الصفة الأساسية (القاعدية). ثابت الحموضة للثنائية الموافقة هو Ka1 = 3.2 . 10-8
- نجد في السوق ماء جافيل J1 درجته الكلورومترية 12°، حيث الدرجة الكلورومترية تساوي حجم ثنائي الكلور الغازي، المعبّر عنه باللترات، الذي يمكن أن يحرره لتر واحد من ماء جافيل في الشروط التي يكون فيها الحجم المولي V0=22.4L/mol ، وفق معادلة التفاعل التالية :
ClO-(aq) + 2H3O+(aq) +Cl-(aq) = 3H2O(l) + Cl2(g)
1- ما قيمة التركيز المولي C1بشوارد ClO- في المحلول J1؟
2- ما حجم المحلول J1 الذي يجب أخذه للحصول، بتمديده، على لتر من محلول J2 لماء جافيل تركيزه بشوارد الهيبوكلوريت يساوي C2 = 6.7 . 10-2 mol/L
3- ما هي صيغة الحمض الذي أساسه المرافق هو شاردة الهيبوكلوريت ClO-؟ اعط عبارة ثابت الحموضة Ka1 للثنائية الموافقة.
4- علما أن قيمة pH المحلول J2 هي 10.9 ، عبّر عن النسبة بين تركيزي شاردة الهيبوكلوريت وحمضها المرافق ثم احسب قيمتها.
II/ خصائص محلول داكان( liqueur de Dakin):
يتميز ماء جافيل بخصائص مطهرة، فهو منتوج فعال ضد العدوى البكتيرية والفيروسية.
فعالية نشاط شاردة الهيبوكلوريت ضد البكتيريا والفيروسات أقل 100 مرة من فعالية حمضها المرافق.
إن محلول داكان المحضر في الصيدليات، مزيج يحتوي على ماء جافيل درجته الكلورومترية °1.5 وأنواع كيميائية أخرى، من ضمنها شوارد الكربونات الهيدروجينية HCO3- بتركيزC = 0.238 mol/L ، كما يحتوي هذا المحلول على10 mg/L من برمنغنات البوتاسيوم لتلوينه والمحافظة على ثباته تجاه الضوء.
1- شاردة الكربونات الهيدروجينية هي حمض وثابت الحموضة للثنائية HCO3- / CO32- التي ينتمي إليها هو Ka2 ، حيث pKa2 =10.3 .
بيّن حدوث التفاعل حمض- أساس بين شاردة الكربونات الهيدروجينية وشوارد الهيدروكسيد والتي تضفي على محلول داكان الخاصية الأساسية (القاعدية). أكتب معادلة التفاعل الكيميائي الحاصل.
2- احسب ثابت التوازن الموافق لمعادلة التفاعل الكيميائي السابق.
3- إن قيمة pH محلول داكان تساوي 9.4 :
- احسب قيمة النسبة بين تركيزي شاردة الهيبوكلوريت وحمضها المرافق.
4- برر استخدام محلول داكان بدلا من ماء جافيل J2 في تطهير الجروح.
التمرين الثاني (4نقاط):
نعطي في الشكل منحنى التناقص الاشعاعي بآلاف السنين لعينة من الثوريوم 230.
1- عرف نصف العمر لمادة مشعة، وحدد قيمته بالنسبة للنظير .
2- إن نواة الثوريوم 230 تتحول بالتفكك الاشعاعي α إلى الراديوم ، أكتب معادلة التفاعل النووي الموافق محددا قيم الأعداد الكتلية والأعداد الشحنية للانوية المعبر عنها في التفاعل، واعط نصوص القوانين الفيزيائية المطبقة في ذلك.
3- اكتب العبارة الرياضياتية لقانون التناقص الاشعاعي، ثم أوجد قيمة الثابت الاشعاعي λ للثوريوم 230.
4- هل يتأثر نصف عمر المادة المشعة عبر الزمن أم بتغير كمية العينة الابتدائية المشعة أم بتغير درجة الحرارة أم بتغيرالضغط؟
5- إن الثوريوم 230 ينتمي إلى عائلة اليورانيوم 238 وهو ينتج وفق سلسلة التفككات الاشعاعية المتوالية الاتية:
-أوجد العددين : Z4 وَ Z5 .
- اذكر أنواع النشاط الاشعاعي في التحولات الأربعة السابقة.
6- يستخدم الثوريوم 230 في تأريخ المتحجرات المرجانية بطريقة تعتمد على النسبة التي تزداد خلال الزمن منذ بداية تشكل الكائنات المرجانية الحية، حيث يكون وجود الثوريوم 230 فيها معدوماحتى تبلغ هذه النسبة ما يسمى التوازن القرني حيث يكون عندها لكميتي و النشاط الاشعاعي(t)A نفسه.
- يعرف النشاط الاشعاعي (t)A لمجموعة من النوية المتماثلة بـ ، برهن أن:
A(t)=λN(t)
- استنتج أن النسبة تصبح ثابتة عند بلوغ التوازن القرني.
التمرين الثالث (2نقاط):
يسقط مظلي في اللحظة t=0 بسرعة ابتدائية معدومة ، ويصل إلى سرعة ثابتة قيمتها 6.5m/s
1- مثل القوى المؤثرة على المظلي ومظلته.
2- بإهمال دافعة أرخميدس واعتبار قوى الحتكاك من الشكل f=Kv2 ، أوجد المعادلة التفاضلية لحركة المظلي مع مظلته.
3- برر ثبات سرعة المظلي بعد بلوغه السرعة الحدية 6.5m/s
4- باعتبار كتلة المظلي مع مظلته هي M=90kg وتسارع الجاذبية g=9.8m/s2 حدد عبارة قوة الأحتكاك f.
5- إذا كانت عبارة السرعة في المجال الزمني من الشكل ، أوجد المسافة التي قطعها المظلي خلال السقوط الذي دام 5mn كاملة.
وزارة التربية الوطنية مديرية التعليم الثانوي العام
نموذج امتحان شهادة البكالوريا للتعليم الثانوي العام (2007/2008)
الشعبة : رياضيات وتقني رياضيات المدة : 04 ساعات
اختبار في مادة الفيزياء والكيمياء
الجزء الأول (12نقاط):
التمرين الأول (3نقاط)
نريد تحليل عينة من مادة مطهرة للجلد، تحتوي على ماء جافيل الممدد والمسوق في الصيدليات تحت اسم[ محلول داكان]. الجداء الشاردي للماء عند الدرجة 25°C هو Ke= 10-14
I/خصائص ماء جافيل:
ماء جافيل هو محلول مائي، قاعدي، يحتوي على شوارد الهيبوكلوريت ClO-وشوارد الصوديومNa+ وشوارد الكلورCl- .
تضفي شاردة الهيبوكلوريت على ماء جافيل الصفة المؤكسِدة ، لكن هذه الشاردة تمتلك الصفة الأساسية (القاعدية). ثابت الحموضة للثنائية الموافقة هو Ka1 = 3.2 . 10-8
- نجد في السوق ماء جافيل J1 درجته الكلورومترية 12°، حيث الدرجة الكلورومترية تساوي حجم ثنائي الكلور الغازي، المعبّر عنه باللترات، الذي يمكن أن يحرره لتر واحد من ماء جافيل في الشروط التي يكون فيها الحجم المولي V0=22.4L/mol ، وفق معادلة التفاعل التالية :
ClO-(aq) + 2H3O+(aq) +Cl-(aq) = 3H2O(l) + Cl2(g)
1- ما قيمة التركيز المولي C1بشوارد ClO- في المحلول J1؟
2- ما حجم المحلول J1 الذي يجب أخذه للحصول، بتمديده، على لتر من محلول J2 لماء جافيل تركيزه بشوارد الهيبوكلوريت يساوي C2 = 6.7 . 10-2 mol/L
3- ما هي صيغة الحمض الذي أساسه المرافق هو شاردة الهيبوكلوريت ClO-؟ اعط عبارة ثابت الحموضة Ka1 للثنائية الموافقة.
4- علما أن قيمة pH المحلول J2 هي 10.9 ، عبّر عن النسبة بين تركيزي شاردة الهيبوكلوريت وحمضها المرافق ثم احسب قيمتها.
II/ خصائص محلول داكان( liqueur de Dakin):
يتميز ماء جافيل بخصائص مطهرة، فهو منتوج فعال ضد العدوى البكتيرية والفيروسية.
فعالية نشاط شاردة الهيبوكلوريت ضد البكتيريا والفيروسات أقل 100 مرة من فعالية حمضها المرافق.
إن محلول داكان المحضر في الصيدليات، مزيج يحتوي على ماء جافيل درجته الكلورومترية °1.5 وأنواع كيميائية أخرى، من ضمنها شوارد الكربونات الهيدروجينية HCO3- بتركيزC = 0.238 mol/L ، كما يحتوي هذا المحلول على10 mg/L من برمنغنات البوتاسيوم لتلوينه والمحافظة على ثباته تجاه الضوء.
1- شاردة الكربونات الهيدروجينية هي حمض وثابت الحموضة للثنائية HCO3- / CO32- التي ينتمي إليها هو Ka2 ، حيث pKa2 =10.3 .
بيّن حدوث التفاعل حمض- أساس بين شاردة الكربونات الهيدروجينية وشوارد الهيدروكسيد والتي تضفي على محلول داكان الخاصية الأساسية (القاعدية). أكتب معادلة التفاعل الكيميائي الحاصل.
2- احسب ثابت التوازن الموافق لمعادلة التفاعل الكيميائي السابق.
3- إن قيمة pH محلول داكان تساوي 9.4 :
- احسب قيمة النسبة بين تركيزي شاردة الهيبوكلوريت وحمضها المرافق.
4- برر استخدام محلول داكان بدلا من ماء جافيل J2 في تطهير الجروح.
التمرين الثاني (4نقاط):
نعطي في الشكل منحنى التناقص الاشعاعي بآلاف السنين لعينة من الثوريوم 230.
1- عرف نصف العمر لمادة مشعة، وحدد قيمته بالنسبة للنظير .
2- إن نواة الثوريوم 230 تتحول بالتفكك الاشعاعي α إلى الراديوم ، أكتب معادلة التفاعل النووي الموافق محددا قيم الأعداد الكتلية والأعداد الشحنية للانوية المعبر عنها في التفاعل، واعط نصوص القوانين الفيزيائية المطبقة في ذلك.
3- اكتب العبارة الرياضياتية لقانون التناقص الاشعاعي، ثم أوجد قيمة الثابت الاشعاعي λ للثوريوم 230.
4- هل يتأثر نصف عمر المادة المشعة عبر الزمن أم بتغير كمية العينة الابتدائية المشعة أم بتغير درجة الحرارة أم بتغيرالضغط؟
5- إن الثوريوم 230 ينتمي إلى عائلة اليورانيوم 238 وهو ينتج وفق سلسلة التفككات الاشعاعية المتوالية الاتية:
-أوجد العددين : Z4 وَ Z5 .
- اذكر أنواع النشاط الاشعاعي في التحولات الأربعة السابقة.
6- يستخدم الثوريوم 230 في تأريخ المتحجرات المرجانية بطريقة تعتمد على النسبة التي تزداد خلال الزمن منذ بداية تشكل الكائنات المرجانية الحية، حيث يكون وجود الثوريوم 230 فيها معدوماحتى تبلغ هذه النسبة ما يسمى التوازن القرني حيث يكون عندها لكميتي و النشاط الاشعاعي(t)A نفسه.
- يعرف النشاط الاشعاعي (t)A لمجموعة من النوية المتماثلة بـ ، برهن أن:
A(t)=λN(t)
- استنتج أن النسبة تصبح ثابتة عند بلوغ التوازن القرني.
التمرين الثالث (2نقاط):
يسقط مظلي في اللحظة t=0 بسرعة ابتدائية معدومة ، ويصل إلى سرعة ثابتة قيمتها 6.5m/s
1- مثل القوى المؤثرة على المظلي ومظلته.
2- بإهمال دافعة أرخميدس واعتبار قوى الحتكاك من الشكل f=Kv2 ، أوجد المعادلة التفاضلية لحركة المظلي مع مظلته.
3- برر ثبات سرعة المظلي بعد بلوغه السرعة الحدية 6.5m/s
4- باعتبار كتلة المظلي مع مظلته هي M=90kg وتسارع الجاذبية g=9.8m/s2 حدد عبارة قوة الأحتكاك f.
5- إذا كانت عبارة السرعة في المجال الزمني من الشكل ، أوجد المسافة التي قطعها المظلي خلال السقوط الذي دام 5mn كاملة.