Bac STL Physique-chimie et mathématiques 2026 [Corrigé]

Exercice 1 : verres photochromes

1)        Le carbone entouré est bien asymétrique, car il est relié à quatre groupes différents.

2)        On souhaite un volume de 100mL de solution fille : on prend donc une fiole jaugée de 100mL. Le facteur de dilution étant de 10, on utilise une pipette jaugée de 10,0mL ainsi qu’une propipette. On peut également utiliser un bécher pour prélever la solution mère à l’aide de la pipette.

3)        On voit sur le graphique que la concentration en P diminue, ainsi la réaction a lieu dans le sens 2. C’est cohérent avec ce qui est indiqué dans l’énoncé : sans irradiation, la réaction a lieu dans le sens 2.

4)        Le composé P coloré est consommé pour former du R incolore, donc la solution devient de plus en plus transparente.

5)    On voit sur la figure 5 que  est modélisé par une droite affine. C’est caractéristique d’une cinétique d’ordre 1.

6)        La constante de vitesse k correspond au coefficient directeur de la droite de la figure 5. On peut donc le déterminer à partir de cette figure.

7)   

8)        Il s’agit de la vitesse de disparition du composé P.

9)  

10)

11) On vient de résoudre précédemment l’équation :

Or, la solution de cette équation est t = 328s > 3min. On ne peut donc pas utiliser le composé R en tant que matériau photochrome dans les verres optiques.

Exercice 2 : capture du dioxyde de carbone

1)        Par lecture graphique, la solubilité du dioxyde de carbone à 25°C est de 1,45g/L. Dans un litre d’eau salée, on pourra donc en dissoudre au maximum 1,45g.

2)        Lorsque la température augmente, la solubilité diminue comme on peut le voir sur le graphique. Ainsi, la masse maximale de dioxyde de carbone que l’on peut dissoudre dans un litre d’eau salé diminue.

3)        Le réchauffement climatique rend cette méthode moins efficace, car on pourra moins piéger de dioxyde de carbone.

4)    Couple 1 :

Couple 2 :  (on écrit le couple où l’eau est une base, car on veut la faire réagir avec le CO2 qui est un acide)

L’équation de la réaction est donc

Soit en simplifiant :

5)   

6)    Avec les hypothèses de l’énoncé, on a :
D’où

L’énoncé manque de rigueur, il ne faut pas oublier la concentration standard . Dans les faits, elle vaut 1, donc on peut se permettre de l’enlever mais on sera moins rigoureux.

7)     Et

Donc

8)    
En effet, une tonne correspond à 1 million de grammes.

9)    Cela correspond à un volume d’eau salée de

10)  Un français émet 5,80 tonnes, cela correspond donc à un volume d’eau salée de 

Soit 580 mètres cubes d’eau par français !! Même si cette valeur semble réalisable pour une seule personne, à l’échelle d’un pays, c’est surréaliste.

Exercice 3 - Mathématiques

1)  

2)        On utilise la propriété des logarithmes suivante : pour tout a et b strictement positifs : ln(a x b) = ln(a) + ln(b).

On a donc :

3)    

Donc

4)   La vitesse est une primitive de l’accélération. Donc,

Or,

Donc

D’où :

Exercice 4 - Panneau photovoltaïque

1)         

2)    On pense bien à convertir les mètres en millimètres

3)  

4)        Par lecture graphique, Pmax = 7,0 W et Um = 16,0 V.

5)   

6)  

On a bien un rendement de 9,5%.

7)        Le rendement est voisin de 10%, d’après les données de l’énoncé, cela correspond à des panneaux photovoltaïques amorphes.

8)        Les panneaux amorphes sont moins couteux et plus facilement intégrables sur des surfaces courbes, ils sont donc bien adaptés aux voiliers qui n’ont pas forcément de surfaces plates.