Sujet Brevet Professionnel : Métaux & Gaz d'Atelier
Structure atomique des métaux, composition des gaz de soudage et combustion.
Grille Évaluation Nationale des Compétences (DNB Pro Physique-Chimie)
1 Partie 1 : Modèle Atomique des Métaux (8 points)
8 PointsDans un atelier de chaudronnerie, un apprenti travaille sur deux métaux : le Fer ($\text{Fe}$, $Z=26$) et l'Aluminium ($\text{Al}$, $Z=13$).
1.1 (4 pts) - Compétence S'approprier : Donner le nombre de protons et le nombre d'électrons présents dans un atome neutre de fer et dans un atome d'aluminium.
1.2 (4 pts) - Compétence S'approprier : Pourquoi qualifie-t-on la structure de l'atome de « lacunaire » ? Que trouve-t-on entre le noyau et les électrons ?
2 Partie 2 : Gaz de Soudage & Molécules (9 points)
9 PointsPour le soudage au chalumeau, on utilise une bouteille de gaz acétylène de formule chimique $\text{C}_2\text{H}_2$ et une bouteille de gaz dioxygène $\text{O}_2$.
2.1 (4 pts) - Compétence Réaliser : Indiquer le nom et le nombre exact d'atomes qui composent une molécule d'acétylène ($\text{C}_2\text{H}_2$).
2.2 (5 pts) - Compétence Analyser : L'air ambiant de l'atelier contient $78\%$ de diazote ($\text{N}_2$) et $21\%$ de dioxygène ($\text{O}_2$). L'air est-il un corps pur ou un mélange ? Justifier.
3 Partie 3 : Combustion & Sécurité (8 points)
8 PointsL'équation de combustion complète de l'acétylène s'écrit : $$2\text{ C}_2\text{H}_2 + 5\text{ O}_2 \longrightarrow 4\text{ CO}_2 + 2\text{ H}_2\text{O}$$
3.1 (4 pts) - Compétence Valider : Vérifier que le nombre d'atomes d'oxygène ($\text{O}$) est identique avant et après la réaction.
3.2 (4 pts) - Compétence Communiquer : En cas de manque de dioxygène, la flamme produit du monoxyde de carbone ($\text{CO}$). Citer le danger majeur de ce gaz et indiquer la consigne de ventilation indispensable dans l'atelier.