Physique-chimie : ammoniac et engrais

Ce sujet de physique-chimie du brevet 2025 des centres étrangers suit l'ammoniac, de l'usine jusqu'au champ. Il est noté sur 25 points et prévu pour 30 minutes. La partie 1 (14 points) porte sur la fabrication de l'ammoniac, la partie 2 (11 points) sur l'épandage d'un engrais avec un tracteur et une remorque-épandeur.

Partie 1 : fabriquer de l'ammoniac

La première question demande de reconnaître la modélisation d'un gaz : des molécules éloignées et en désordre, c'est la modélisation A. Les molécules serrées et rangées représentent un solide, celles qui se touchent en désordre un liquide. La formule NH₃ donne ensuite la composition de la molécule : 1 atome d'azote et 3 atomes d'hydrogène. Le chiffre en indice compte les atomes du symbole placé juste avant lui.

L'équation N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃ montre que des réactifs disparaissent et qu'un nouveau produit apparaît : la synthèse est une transformation chimique. La question sur l'air est une connaissance de cours : il contient environ 78 % de diazote en volume. Enfin, la conservation de la masse donne la masse de dihydrogène : 1 000 kg − 824 kg = 176 kg.

Partie 2 : épandre l'engrais

Il faut choisir deux flèches. L'action du tracteur est horizontale et dirigée vers le tracteur : c'est la proposition B. L'action de la Terre, le poids, est verticale et vers le bas : c'est la proposition D. Le calcul de durée utilise la relation v = d / t : 18 passages de 250 m font 4,5 km, et à 9 km/h il faut 0,5 h, soit 30 minutes. Pour les dix champs, avec 45 minutes par champ, il faut 450 minutes, soit 7 h 30 min : seul le forfait B de 8 heures convient.

Les pièges à éviter

Plusieurs erreurs coûtent des points. Écrire « 3 atomes d'azote » à la question 2 inverse la lecture de la formule. Calculer 1 − 824 sans convertir la tonne en kilogrammes donne un résultat absurde, et les nombres 3 et 2 de l'équation comptent des molécules, pas des masses. À la question 7, la distance doit être en kilomètres puisque la vitesse est en km/h. À la question 8, il ne faut pas reprendre les 30 minutes de la question précédente, et 7,5 h signifie 7 h 30 min.

Nos conseils

Ce sujet récompense la rigueur sur les unités et la justification. Écris toujours la relation utilisée avant de calculer, convertis d'abord, et termine par une phrase de conclusion qui répond exactement à la question posée. Le corrigé détaillé reprend chaque question avec la copie attendue, les pièges et des rappels de cours.