Vue fiche unique

✨ 100% GRATUIT & CORRIGÉ

Sujets et corrigés du bac de physique-chimie 2026

Tous les sujets officiels, exercice par exercice, avec ce qu'il faut écrire sur ta copie. ⚗️

Sujet Bac Complet - Amérique du Nord 2025 Jour 1 - Corrigé (Physique-chimie)

📝 Le sujet complet du bac 2025 de physique-chimie en Amérique du Nord (jour 1) : 3 exercices, 20 points, 3 h 30, pour s'entraîner en conditions réelles.

  • Exercice 1 (9 points), vernis à ongles : synthèse d'un ester, catalyse, extraction, rendement, dosage par étalonnage.
  • Exercice 2 (5 points), raccordement routier : accélération, programme Python, repère de Frenet, deuxième loi de Newton.
  • Exercice 3 (6 points), bassin d'orage : poussée d'Archimède, débit volumique, Bernoulli et effet Venturi.

Le sujet officiel et le corrigé détaillé de toute l'épreuve sont gratuits en PDF, avec les pièges à éviter.

Les fiches de cours de ce sujet

Une page de cours gratuite par thème du sujet : l'essentiel, les formules et les méthodes.

📝 Sujet

Chargement...

✅ Correction

🫣

Correction Masquée

Avez-vous bien cherché l'exercice ?

Corrigé interactif du sujet complet · 33 questions

0 / 33 vues

Cherche d'abord la question sur le sujet, puis compare avec ce qu'il faut écrire sur ta copie.

Exercice 1 « Etude d'un vernis à ongles »

Q1
Représenter la formule semi-développée de l'éthanoate d'éthyle, entourer le groupe caractéristique et nommer la famille fonctionnelle associée.
Q2
Justifier le sens de la flèche courbe de la figure 2.
Q3
Définir un catalyseur et justifier que l'acide sulfurique ajouté dans l'étape 1 peut jouer ce rôle.
Q4
Indiquer l'étape du protocole expérimental qui correspond à une extraction.
Q5
Schématiser l'ampoule à décanter après la décantation de l'étape 2 et indiquer, en justifiant, les espèces présentes dans chacune des deux phases.

Données utiles masses volumiques : ester , eau salée ; solubilités dans l'eau salée (tableau)

Q6
Écrire l'équation de la réaction acido-basique entre les ions hydrogénocarbonate et l'acide éthanoïque (étape 3) et nommer le gaz formé.

Données utiles couples et

Q7
Déterminer la valeur du rendement de cette synthèse, sachant que l'acide éthanoïque est en excès.

Données utiles mL ; mL ; éthanol : , ; ester : ,

Q8
Choisir la ou les bonnes propositions permettant d'augmenter le rendement de cette synthèse (A : éthanol en excès ; B : doubler le volume d'acide sulfurique ; C : éliminer l'eau produite). Justifier.
Q9
Indiquer la verrerie nécessaire à la préparation de la solution étalon à partir de , puis calculer sa concentration .

Données utiles ; mL ; volume total mL

Q10
Indiquer, en justifiant, la longueur d'onde à laquelle régler le spectrophotomètre pour les mesures d'absorbance.
Q11
Justifier que la courbe d'étalonnage de la figure 3 vérifie la loi de Beer-Lambert.
Q12
À partir de l'absorbance de la solution S, de la courbe d'étalonnage et des données, montrer que la quantité de matière de dans l'échantillon vaut mol.

Données utiles ; avec en (figure 3) ; mL

Q13
En déduire si le vernis étudié possède un pouvoir couvrant optimal.

Données utiles mol (Q.12) ; ; g ; pourcentage optimal :

Exercice 2 « Physique et raccordement routier »

Q1
Déterminer la valeur de l'accélération du véhicule sur la portion OP à partir de la figure 2 et caractériser le mouvement du véhicule.
Q2
Écrire les lignes de programme permettant de calculer les coordonnées et du vecteur accélération.
Q3
À l'aide des valeurs du tableau, vérifier que la clothoïde permet « une augmentation linéaire dans le temps de l'accélération », en justifiant la méthode utilisée.

Données utiles tableau des valeurs de de s à s ; accélération initiale nulle

Q4
Sur le schéma de l'annexe, tracer les vecteurs unitaires et du repère de Frenet au point M de la trajectoire en arc de cercle.
Q5
Justifier que le vecteur accélération du véhicule entre les points S et Q s'exprime ainsi : .
Q6
Sur le schéma de l'annexe, représenter le vecteur accélération au point M, à l'échelle 1,0 cm pour .

Données utiles ; m

Q7
Indiquer, en justifiant, le numéro du schéma qui représente correctement les trois forces, en s'appuyant sur les caractéristiques du vecteur accélération.
Q8
Dans le cas du virage étudié, choisir parmi les panneaux de limitation de vitesse (50, 70, 90 ou 110) celui qui devrait être placé avant le point O. Expliquer le raisonnement.

Données utiles kg ; m ; force de frottement maximale : N sur chaussée sèche, N sur chaussée humide ; (Q.7)

Exercice 3 « Traitement des eaux d'un bassin d'orage »

Q1
Nommer les deux forces qui s'exercent sur la bouée à l'équilibre et les représenter, sans souci d'échelle, sur un schéma annoté.
Q2
Déterminer la valeur du volume immergé de la bouée à l'équilibre.

Données utiles kg ;

Q3
En déduire la proportion du volume immergé par rapport au volume total de la bouée. Commenter.

Données utiles (Q.2) ; ; immersion maximale tolérée : 20 %

Q4
Choisir, parmi les trois formules proposées, celle du débit volumique et justifier par une analyse des unités.
Q5
Montrer par un calcul que le débit volumique de l'eau dans la canalisation vaut .

Données utiles mm ;

Q6
À l'aide de la conservation du débit volumique, montrer que la vitesse de l'eau au point B vaut .

Données utiles mm ; mm ;

Q7
Nommer le phénomène physique observé au point B et responsable de l'aspiration de l'air.
Q8
Montrer que la variation de pression entre A et B s'écrit .
Q9
Calculer la valeur numérique de . Commenter.

Données utiles ; ; (Q.6)

Q10
Montrer qu'il faut ajouter 344 g de dioxygène à l'eau du bassin pour que le taux de dioxygène atteigne .

Données utiles taux initial : ;

Q11
Calculer le volume d'eau que l'aérateur doit brasser pour que la masse de dioxygène nécessaire soit assimilée.

Données utiles g (Q.10) ; 6 mg de dioxygène assimilés par litre d'eau brassé

Q12
Déterminer si l'oxygénation de l'eau peut être réalisée en moins de deux heures dans ces conditions.

Données utiles (Q.11) ; (Q.5)

Sujets similaires recommandés 🎯

Terminale spécialitéRecommandé

Sujet Bac Corrigé - Synthèse de l'éthanoate de benzyle - Amérique du Nord 2023 Jour 2 - Ex 2 - Corrigé (Physique-chimie)

Thumbnail

Chapitres: Synthèse organique Titrage ...

Terminale spécialitéRecommandé

Sujet Bac Corrigé - Goutte d'encre dans un champ électrique - Réunion 2023 Jour 2 - Ex 1 - Corrigé (Physique-chimie)

Thumbnail

Chapitres: Mouvement dans un champ électrique 2e loi de Newton

Terminale spécialitéRecommandé

Sujet Bac Corrigé - Acide malique et glucose du jus de pomme - Métropole Septembre 2023 Jour 2 - Ex 1 - Corrigé (Physique-chimie)

Thumbnail

Chapitres: Acide-base Titrage ...

Terminale spécialitéRecommandé

Sujet Bac Complet - Asie 2022 Jour 1 - Corrigé (Physique-chimie)

Thumbnail

Chapitres: Dosage par étalonnage Titrage ...

Le sujet du bac 2025 de physique-chimie en Amérique du Nord, jour 1

Ce sujet de spécialité physique-chimie de la session 2025, proposé en Amérique du Nord pour le premier jour d'épreuves, se compose de trois exercices indépendants notés sur 20 points, à traiter en 3 h 30. Il équilibre chimie et physique : un exercice de chimie sur un vernis à ongles (9 points), un exercice de mécanique sur un raccordement routier (5 points) et un exercice de mécanique des fluides sur le traitement des eaux d'un bassin d'orage (6 points). Chaque exercice part d'une situation concrète et enchaîne des questions de difficulté progressive, des définitions de cours jusqu'aux questions de synthèse où il faut relier plusieurs résultats.

Ce qui fait la réussite sur ce sujet, c'est la rigueur des justifications. Beaucoup de questions demandent de « justifier », de « commenter » ou de « montrer que » : la réponse attendue n'est pas seulement une valeur, mais un raisonnement appuyé sur une donnée de l'énoncé, une loi nommée ou une comparaison chiffrée. Les pièges portent surtout sur les conversions d'unités, les facteurs stœchiométriques, l'orientation des vecteurs et le choix du cas le plus défavorable.

Exercice 1 : étude d'un vernis à ongles (9 points)

Le premier exercice, le plus long, suit la fabrication et l'analyse d'un vernis à ongles. Sa première partie porte sur la synthèse de l'éthanoate d'éthyle, solvant du vernis ; la seconde sur le dosage par étalonnage de l'oxyde de fer (III), pigment qui lui donne sa couleur.

Synthèse et mécanisme

On commence par la formule semi-développée de l'ester et l'identification du groupe caractéristique -C(=O)-O-, qu'il ne faut pas réduire au seul groupe carbonyle. La flèche courbe du mécanisme part d'un doublet non liant de l'oxygène, site donneur, vers l'ion H+, site accepteur. L'acide sulfurique joue le rôle de catalyseur : ses ions H+ sont consommés dans une étape du mécanisme puis régénérés, et n'apparaissent pas dans l'équation de la réaction.

Protocole, rendement et équilibre

L'extraction correspond à l'étape 2. Dans l'ampoule à décanter, l'ester, de masse volumique 0,902 g/mL, surnage au-dessus de l'eau salée, de masse volumique 1,15 g/mL, qui retient l'éthanol, l'acide éthanoïque et l'acide sulfurique. Le lavage par l'hydrogénocarbonate transforme l'acide éthanoïque restant et libère du dioxyde de carbone. Le rendement se calcule en quantités de matière avec n = ρV/M : l'éthanol est limitant (0,200 mol) et l'on obtient 0,123 mol d'ester, soit un rendement de 61,4 %. Pour l'améliorer, il faut introduire un réactif en excès ou éliminer l'eau formée ; ajouter davantage de catalyseur ne fait qu'accélérer la transformation.

Dosage par étalonnage

La solution étalon S5 se prépare avec une pipette jaugée de 10,0 mL et une fiole jaugée de 50,0 mL, pour une concentration de 7,16 × 10-5 mol/L. Le spectrophotomètre est réglé au maximum d'absorption, vers 510 nm. La courbe d'étalonnage est une droite passant par l'origine : la loi de Beer-Lambert est vérifiée. L'absorbance 0,360 conduit à CS = 31,9 µmol/L, puis à 0,80 × 10-6 mol d'oxyde de fer en tenant compte des deux ions fer par entité Fe2O3. Le pourcentage massique de pigment, environ 1,2 %, reste très inférieur aux 5 % optimaux : le vernis n'a pas un pouvoir couvrant optimal.

Exercice 2 : physique et raccordement routier (5 points)

Le deuxième exercice étudie le passage d'un véhicule d'une ligne droite à un virage circulaire par une clothoïde, une courbe qui fait croître l'accélération progressivement.

Accélération et programme Python

Sur la ligne droite OP, l'accélération est nulle : le mouvement est rectiligne uniforme, et il faut bien citer les deux qualificatifs. Le programme Python se complète par une dérivée numérique des listes de vitesse, divisée par dt. Pour montrer que l'accélération augmente linéairement dans la clothoïde, on calcule le quotient a/t à chaque date : il reste voisin de 0,107 m·s-3, ce qui traduit une proportionnalité.

Repère de Frenet et mouvement circulaire

Au point M de l'arc de cercle, uT est tangent et orienté dans le sens du mouvement, uN pointe vers le centre C. La vitesse étant constante, 15,0 m·s-1, la composante tangentielle de l'accélération s'annule et il reste a = v²/r = 3,00 m·s-2, représentée par une flèche de 3,0 cm dirigée vers C.

Forces et limitation de vitesse

La deuxième loi de Newton permet de choisir le schéma 5 : poids et réaction se compensent, et la force de frottement, horizontale, pointe vers le centre comme l'accélération. La condition de non-dérapage donne une vitesse limite de 91,8 km/h sur route sèche et de 76,4 km/h sur route humide. Le panneau doit protéger l'usager dans le cas le plus défavorable : c'est le panneau 70 qui convient.

Exercice 3 : traitement des eaux d'un bassin d'orage (6 points)

Le troisième exercice décrit un aérateur flottant qui réoxygène l'eau d'un bassin d'orage grâce à l'aspiration d'air dans une canalisation rétrécie.

Flottabilité de la bouée

La bouée est soumise à son poids et à la poussée d'Archimède, deux forces opposées de même norme à l'équilibre. On en déduit un volume immergé de 1,0 × 10-3 m³, soit 15 % du volume de la bouée, sous la limite tolérée de 20 %.

Débit, Bernoulli et effet Venturi

L'analyse des unités désigne DV = S·v. Avec un diamètre de 55 mm, converti en mètres et divisé par deux pour obtenir le rayon, le débit vaut 1,3 × 10-2 m³·s-1. La conservation du débit donne une vitesse d'environ 16 m·s-1 dans le rétrécissement. L'augmentation de vitesse s'accompagne d'une baisse de pression : c'est l'effet Venturi. La relation de Bernoulli, appliquée à une conduite horizontale, donne Δp = ½·ρ·(vA² - vB²) = -1,1 × 105 Pa, valeur négative qui confirme la dépression responsable de l'aspiration de l'air.

Oxygénation du bassin

Pour passer de 4 à 6 mg/L de dioxygène dans 172 m³ d'eau, il faut apporter 344 g de dioxygène. À raison de 6 mg assimilés par litre brassé, l'aérateur doit traiter 57 m³, ce qui prend environ 4,4 × 103 s, soit 1,2 h : l'objectif des deux heures est tenu.

Les méthodes communes aux trois exercices

Au-delà des chapitres, ce sujet fait travailler des réflexes transversaux. Le premier concerne les chiffres significatifs : le rendement de l'exercice 1 s'écrit avec trois chiffres, comme les données, et il faut garder les valeurs non arrondies dans la calculatrice, sous peine d'obtenir 0,615 au lieu de 0,614. De même, le volume immergé de l'exercice 3 s'écrit avec deux chiffres, comme la masse de la bouée.

Le deuxième réflexe est la vérification de la proportionnalité. Elle intervient deux fois : pour la loi de Beer-Lambert dans l'exercice 1, où la droite d'étalonnage doit passer par l'origine, et pour l'accélération dans la clothoïde de l'exercice 2, où le quotient a/t doit rester constant. Dans les deux cas, il faut nommer la méthode employée et conclure explicitement.

Le troisième réflexe est la cohérence des schémas. Les flèches qui représentent des forces à l'équilibre doivent être opposées et de même longueur, aussi bien pour la bouée de l'exercice 3 que pour le poids et la réaction de la route dans l'exercice 2. Le vecteur accélération se trace à l'échelle imposée, à partir du point considéré, et l'on ne confond pas cette échelle avec celle des distances.

Enfin, les questions de synthèse demandent de relier des résultats établis plus tôt. Le choix du panneau de limitation combine la deuxième loi de Newton et l'expression de l'accélération centripète ; la durée d'oxygénation combine le volume à brasser et le débit. Dans chaque cas, la conclusion passe par une comparaison chiffrée avec le critère donné par l'énoncé : 5 % de pigment, 20 % d'immersion, une route sèche ou humide, deux heures de fonctionnement.

Gérer son temps sur l'épreuve

Avec 3 h 30 pour 20 points, on peut répartir le temps au prorata des barèmes : environ 1 h 35 pour l'exercice 1, une cinquantaine de minutes pour l'exercice 2 et un peu plus d'une heure pour l'exercice 3, en gardant quelques minutes de relecture. Les exercices étant indépendants, il est possible de commencer par celui où l'on se sent le plus à l'aise. Les questions « montrer que » fournissent leur résultat : même bloqué, on peut le réutiliser pour la suite, ce qui est précieux dans l'exercice 3, où les dernières questions s'appuient sur le débit et le volume calculés plus tôt. Dans l'exercice 1, la partie dosage est indépendante de la partie synthèse et peut être abordée séparément.

Ce qu'il faut retenir de ce sujet

Ce sujet récompense les automatismes de cours bien maîtrisés : définition d'un catalyseur, leviers d'un équilibre, loi de Beer-Lambert, repère de Frenet, deuxième loi de Newton, conservation du débit et relation de Bernoulli. Il sanctionne en revanche les approximations : une droite qui ne passe pas par l'origine, un facteur 2 oublié, un diamètre pris pour un rayon, un signe perdu ou un cas défavorable ignoré. S'entraîner sur ce sujet en conditions réelles, puis comparer sa copie au corrigé détaillé question par question, permet de repérer ces erreurs avant le jour de l'examen. Le sujet officiel et son corrigé complet sont disponibles gratuitement en PDF.