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BAC BLANC DE PHYSIQUE-CHIMIE février 2014 EXERCICE 1 : L’ascenseur spatial EXERCICE 2 : Titrage d’un comprimé d’ibuprofène EXERCICE 3 : L’arôme de vanille EXERCICE 4 : L’artémia Les exercices 1, 2 et 3 sont à traiter pour les élèves qui n’ont pas la spécialité Physique-Chimie. Les exercices 1, 2 et 4 sont à traiter pour les élèves qui ont la spécialité Physique-Chimie. 1

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  • BAC BLANC DE PHYSIQUE-CHIMIE

    fvrier 2014

    !

    EXERCICE 1 : Lascenseur spatialEXERCICE 2 : Titrage dun comprim dibuprofneEXERCICE 3 : Larme de vanilleEXERCICE 4 : Lartmia

    Les exercices 1, 2 et 3 sont traiter pour les lves qui nont pas la spcialit Physique-Chimie.

    Les exercices 1, 2 et 4 sont traiter pour les lves qui ont la spcialit Physique-Chimie.

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  • DEVOIR COMMUN DE PHYSIQUE-CHIMIE fvrier 2014

    EXERCICE 1 : Lascenseur spatial 10 points

    Lascenseur spatial a t envisag dans les annes 1970 comme alternative aux lanceurs classiques de satellitesque sont les fuses et navettes spatiales.Dans certains ouvrages, lascenseur culminerait laltitude de 36 000 kilomtres au-dessus du sol. Cette hauteurnest pas due au hasard. En effet, un satellite en orbite quatoriale cette altitude apparait immobile au-dessusdun point de lquateur : cest un satellite gostationnaire.La particularit de lorbite gostationnaire suggre une faon de relier le sol et lespace : il suffit de laisser pendreun cble dun satellite gostationnaire. Ce dernier restera toujours laplomb du mme point de la surface ter-restre do lon pourra construire une base de dpart de cabines qui escaladeront le cble, transportant des sa-tellites directement jusqu lorbite gostationnaire en quelques jours, environ cinq selon certaines hypothsesretenues. Et inversement les satellites en fin de vie pourraient tre redescendus par lascenseur et rcuprs surTerre. Comment dployer le cble depuis lespace ? La rponse semble simple : il suffit de drouler une bobine decbles pralablement mise en orbite gostationnaire.Mais il y a un problme. Sur la partie basse du cble lattraction terrestre dpasse la force centrifuge due sonmouvement de rotation autour de la Terre. Consquence : le cble est irrmdiablement tir vers la Terre et nepeut maintenir sa position initiale. Pour pallier ce problme, il suffit de dployer le cble simultanment dansdeux directions opposes, cest--dire vers la Terre et vers lespace.Dans ce cas, lastuce consiste ce que la partie suprieure du cble retienne la partie infrieure. Cela n-cessite que cette partie suprieure atteigne laltitude faramineuse de 144 000 kilomtres, plus du tiers de ladistance Terre-Lune, 12 fois la longueur du rseau autoroutier franais ! Une forte masse place une altitudeplus raisonnable pourrait aussi servir d ancre .Lascenseur spatial permettrait aussi dutiliser lnergie de rotation de la Terre pour lancer des sondes depuislorbite gostationnaire vers des orbites plus hautes. La vitesse orbitale tout en haut de lascenseur serait sigrande quun satellite qui y serait largu naurait pas besoin de moteur pour chapper lattraction terrestre.Vnus, Mars, Jupiter et mme la sortie du systme solaire seraient accessibles sans nergie supplmentaire quecelle requise pour atteindre lorbite gostationnaire.

    Daprs The orbital tower : a spacecraft launcher using the Earths rotational energy, article original de Jrme

    PEARSON en 1975 et http ://blog.belial.fr/post/2010/04/18/Ascenseur-vers-l-espace, article de R. LEHOUCQ

    cble

    orbitegostationnaire

    Terre

    ascenseur

    Donnes :Constante de gravitation : G = 6,671011 uSIMasse de la Terre : MT = 5,981024 kgRayon de la Terre : RT = 6,38106 mPriode de rotation de la Terre (jour sidral) : T0 = 8,62104 s

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    Dans tout le problme, les forces de frottement sont ngliges.1. Satellite gostationnaire

    1.1. Dfinir un satellite gostationnaire puis donner la valeur de sa priode dans le rfrentiel gocentrique.

    1.2. En dduire lexpression de la vitesse v du satellite en fonction du rayon rS de son orbite et de 0 =2T0

    .

    1.3. En utilisant la deuxime loi de Newton, montrer que 20rS =GMT

    r2S.

    1.4. Calculer la valeur de rS. Est-elle en accord avec laltitude annonce dans le texte ?2. Cble avec son ancre

    Le cble est suppos tendu parfaitement verticalement au-dessus dun point E de lquateur. son extr-mit est fixe une ancre de masse m. Afin de simplifier ltude, nous supposons le cble de masse ngligeable.La distance entre le centre O de la Terre et lancre M est note r = OM et on introduit le vecteur unitaireradial # ur dirig de O vers M.

    cble

    orbitegostationnaire

    Terre

    ascenseur

    !urO

    Mr

    Ltude se fait dans le rfrentiel terrestre qui nest pas galilen. Cependant, on peut tout de mme appli-quer la deuxime loi de Newton condition de rajouter des forces dites dinertie. Dans le cas tudi, il sagitde la force centrifuge dont lexpression

    #F = m20r # ur.

    2.1. Montrer que cette mthode permet de retrouver le rsultat de la question 1.3. pour un satellite gosta-tionnaire.2.2. Montrer que la force dattraction gravitationnelle exerce par la Terre sur lancre peut scrire#F =m20rS

    r2Sr2

    # ur.

    2.3. Expliquer pour quelle raison le cble exerce une force#T (r) sur la masse. Comment est-elle oriente ?

    2.4. Appliquer la deuxime loi de Newton lancre dans le rfrentiel terrestre et en dduire que :

    #T (r)= m20rS

    [r2Sr2

    rrS

    ]# ur

    2.5. Que vaut#T (rS) ? Quel commentaire cela appelle-t-il ?

    2.6. On place lancre la distance r = 2rS du centre de la Terre. Quelle est la masse maximale de lancreafin que la tension du cble ne dpasse pas la valeur de rupture Tmax = 1106 N ?

    3. Monte de lascenseurConsidrons un ascenseur, de masse m = 4,00103 kg, qui monte le long du cble. la date t = 0, il part dupoint E daltitude z = 0 et arrive la station daltitude z = 3,6107 m. La monte se fait en deux phases : unephase dacclration constante dintensit a = 1,0 m s2 pendant une dure t0 = 400 s suivie dune phase vitesse constante v0.3.1. Dterminer la vitesse v0 et laltitude z0 atteintes la fin de la phase dacclration.3.2. En dduire la dure totale de la monte. Est-elle compatible avec la valeur donne dans le texte ?3.3. Justifier le fait que pendant la premire phase du mouvement, la force de gravitation exerce par laTerre est presque constante.3.4. Lascenseur est m par un moteur lectrique. En ngligeant les frottements, calculer la variation lner-gie mcanique de lascenseur entre z = 0 et z0.3.5. En supposant que le rendement du moteur est gal 80 %, calculer la puissance moyenne dveloppepar celui-ci durant lacclration.3.6. Comment volue la puissance dveloppe par le moteur lors de la deuxime phase de la monte ?3.7. Pourquoi na-t-on plus besoin du moteur pour lancer des sondes dans lespace le long du cble situau-del de lorbite gostationnaire ?

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    EXERCICE 2 : Titrage dun comprim dibuprofne 5 points

    Afin de raliser le titrage de libuprofne contenu dans un comprim d ibuprofne 400 mg : on rduit en poudre le comprim dans un mortier laide dun pilon ; on spare la molcule active des excipients par dissolution dans lthanol que lon vapore ensuite (les excipients

    sont insolubles dans lthanol) ; on introduit la poudre obtenue dans un bcher et on ajoute environ 40 mL deau distille ; le titrage est effectu laide dune burette gradue contenant une solution aqueuse dhydroxyde de sodium

    (Na+(aq)+HO(aq)) de concentration molaire apporte Cb = 0,20 mol L1. Le titrage est suivi par pH-mtrieet les courbes obtenues sont traces.

    1. Raliser un schma du montage permettant deffectuer le titrage.

    2. Dfinir lquivalence dun titrage.

    3. On rentre dans un tableur-grapheur les diffrentes valeurs du pH mesures en fonction du volume Vb desolution dhydroxyde de sodium ajoute. On utilise les fonctionnalits du tableur-grapheur pour driver le

    pH par rapport Vb, la grandeur obtenue est notedpHdVb

    . Les courbes traces suite au titrage pH-mtrique

    sont pH = f(Vb) etdpHdVb

    = g(Vb). (voir la fin de lexercice).

    3.1. Parmi les courbes 1 et 2, quelle est celle qui reprsente pH = f(Vb) et celle qui reprsentedpHdVb

    = g(Vb) ?

    Justifier.3.2. Dterminer la valeur du volume quivalent par une mthode de votre choix.

    On note, prsent, libuprofne R-COOH.

    4. quel couple acide/base appartient lion hydroxyde HO ?

    5. crire lquation de la raction support du titrage.

    6. Quelles caractristiques doit possder une raction chimique pour tre utilise lors dun titrage ?

    7. Le pKA du couple auquel appartient libuprofne est, 25 C, pKA = 4,5.Placer sur un diagramme les domaines de prdominance des espces du couple RCOOH/RCOO.En utilisant le document 3, dterminer quelle espce prdomine en dbut de titrage.

    8. La solution dhydroxyde de sodium (de concentration Cb) est initialement place dans la burette.Calculer le pH de cette solution aqueuse dans lhypothse dune solution dilue.Quelles prcautions dutilisation convient-il de prendre ? Justifier.

    9. laide des questions 2. et 5, dterminer la quantit de matire dions hydroxyde nE(HO) verse lqui-valence et en dduire la quantit de matire ni(ibu) dibuprofne titr.

    10. Dduire des rsultats prcdents la masse m dibuprofne titr et comparer cette dernire la valeur at-tendue.

    11. On souhaite valuer lincertitude U(m) sur la masse m lie aux diffrentes sources derreurs avec un niveaude confiance de 95%. Dans ces conditions : lincertitude sur la mesure du volume vers par cette burette est Uvol = 0,16 mL ; lincertitude sur la concentration en hydroxyde de sodium est UCb = 0,010 mol L1.

    Lincertitude U(m) sur la masse est alors telle que :U(m)

    m=

    (UvolVE

    )2+

    (UCbCb

    )2.

    Prsenter le rsultat de la valeur de la masse m sous la forme m = mU(m).12. Parmi les indicateurs colors acido-basiques proposs dans le tableau ci-aprs, quel est celui qui est le mieux

    adapt au titrage prcdent ? Justifier.

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    indicateur color couleur acide zone de virage couleur basiquevert de bromocrsol jaune 3,8 5,4 bleu

    phnolphtaline incolore 8,2 10 rosejaune dalizarine jaune 10,1 12,0 rouge orang

    Donnes :Masse molaire de libuprofne : M(C13H18O2) = 206 g mol1.Produit ionique de leau : Ke = 1,01014 25 C.

    Lincertitude U(m) sur la masse est alors telle que : ( )22

    vol Cb

    E b

    U UU mm V C

    ! "! "= + # $# $

    % & % &.

    Prsenter le rsultat de la valeur de la masse m sous la forme m = m U(m).

    3.12. Parmi les indicateurs colors acido-basiques proposs dans le tableau ci-aprs, quel est celui qui est le mieux adapt au titrage prcdent ? Justifier.

    Indicateur color Couleur acide Zone de virage Couleur basique Vert de bromocrsol jaune 3,8 5,4 bleu

    Phnolphtaline incolore 8,2 10 rose Jaune dalizarine jaune 10,1 12,0 rouge-orang

    Donnes : Masse molaire de libuprofne : M(C13H18O2) = 206 g.mol-1. Produit ionique de leau : Ke = 1,0 1014 25C. Bac S Antilles Guyane Session de remplacement 09/2013

    Correction http://labolycee.org EXERCICE 2 UN EXEMPLE DE CHIMIE VERTE : LA SYNTHESE DE LIBUPROFENE 11 POINTS 1. Premire partie : description de libuprofne 1.1. (0,5) Libuprofne contient le groupe caractristique carboxyle COOH qui correspond la fonction chimique acide carboxylique.

    Document 3 :

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    EXERCICE 3 : Larme de vanille (pour les non-spcialistes de Physique -Chimie) 5 points

    La vanille est le fruit dune orchide grimpante, le vanillier, qui a besoin dunclimat tropical chaud et humide pour se dvelopper. On la cultive Madagascar, Tahiti, La Runion, en Amrique du Sud...Elle est utilise dans de nombreux domaines comme par exemple la parfumerie,lindustrie agro-alimentaire, en tant quintermdiaire de synthse dans lindus-trie pharmaceutique.La composition de la gousse de vanille est trs riche en armes dont le principalest la vanilline. Du fait de son cot dextraction lev, on lui prfre souventaujourdhui la vanilline de synthse ou encore lthylvanilline qui a un pouvoiraromatisant 2 4 fois plus grand.

    Bac S 2013 Asie http://labolycee.org EXERCICE III. LARME DE VANILLE (5 points)

    La vanille est le fruit d'une orchide grimpante, le vanillier, qui a besoin d'un climat tropical chaud et humide pour se dvelopper. On la cultive Madagascar, Tahiti, La Runion, en Amrique du Sud... Elle est utilise dans de nombreux domaines comme par exemple la parfumerie, l'industrie agro-alimentaire, en tant qu'intermdiaire de synthse dans l'industrie pharmaceutique. La composition de la gousse de vanille est trs riche en armes dont le principal est la vanilline. Du fait de son cot d'extraction lev, on lui prfre souvent aujourd'hui la vanilline de synthse ou encore l'thylvanilline qui a un pouvoir aromatisant 2 4 fois plus grand. 1. propos de la molcule de vanilline.

    1.1. La molcule de vanilline possde-t-elle un carbone asymtrique ? Justifier la rponse.

    1.2. La molcule de vanilline possde plusieurs groupes caractristiques.

    Aprs avoir recopi la formule de la molcule sur votre copie, entourer et nommer deux d'entre eux.

    1.3. Indiquer en justifiant brivement si les propositions suivantes sont vraies ou fausses :

    Proposition a : les molcules de vanilline et d'thylvanilline sont isomres.

    Proposition b : les molcules de vanilline et d'thylvanilline sont chirales. 2. Dosage spectrophotomtrique de la vanilline contenue dans un extrait de vanille achet

    dans le commerce Principe du dosage

    La vanilline contenue dans un chantillon du commerce (solution aqueuse sucre) est extraite par du dichloromthane. Un traitement basique l'aide d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium (Na+(aq) + HO(aq)) permet ensuite de faire repasser la vanilline en solution aqueuse sous forme d'ion phnolate reprsent ci-contre. On ralise ensuite un dosage par talonnage de cet ion par spectrophotomtrie UV-visible afin de dterminer la concentration en vanilline de l'chantillon du commerce.

    !

    O!

    OH!

    O!

    !

    O!

    OH!

    O! Molcule de vanilline Molcule d'thylvanilline

    !

    O !

    O !

    O !

    vanilline

    Dosage spectrophotomtrique de la vanilline contenue dans un extrait de vanille achet dans le commerce

    Principe du dosage

    Bac S 2013 Asie http://labolycee.org EXERCICE III. LARME DE VANILLE (5 points)

    La vanille est le fruit d'une orchide grimpante, le vanillier, qui a besoin d'un climat tropical chaud et humide pour se dvelopper. On la cultive Madagascar, Tahiti, La Runion, en Amrique du Sud... Elle est utilise dans de nombreux domaines comme par exemple la parfumerie, l'industrie agro-alimentaire, en tant qu'intermdiaire de synthse dans l'industrie pharmaceutique. La composition de la gousse de vanille est trs riche en armes dont le principal est la vanilline. Du fait de son cot d'extraction lev, on lui prfre souvent aujourd'hui la vanilline de synthse ou encore l'thylvanilline qui a un pouvoir aromatisant 2 4 fois plus grand. 1. propos de la molcule de vanilline.

    1.1. La molcule de vanilline possde-t-elle un carbone asymtrique ? Justifier la rponse.

    1.2. La molcule de vanilline possde plusieurs groupes caractristiques.

    Aprs avoir recopi la formule de la molcule sur votre copie, entourer et nommer deux d'entre eux.

    1.3. Indiquer en justifiant brivement si les propositions suivantes sont vraies ou fausses :

    Proposition a : les molcules de vanilline et d'thylvanilline sont isomres.

    Proposition b : les molcules de vanilline et d'thylvanilline sont chirales. 2. Dosage spectrophotomtrique de la vanilline contenue dans un extrait de vanille achet

    dans le commerce Principe du dosage

    La vanilline contenue dans un chantillon du commerce (solution aqueuse sucre) est extraite par du dichloromthane. Un traitement basique l'aide d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium (Na+(aq) + HO(aq)) permet ensuite de faire repasser la vanilline en solution aqueuse sous forme d'ion phnolate reprsent ci-contre. On ralise ensuite un dosage par talonnage de cet ion par spectrophotomtrie UV-visible afin de dterminer la concentration en vanilline de l'chantillon du commerce.

    !

    O!

    OH!

    O!

    !

    O!

    OH!

    O! Molcule de vanilline Molcule d'thylvanilline

    !

    O !

    O !

    O !

    La vanilline contenue dans un chantillon du commerce (solution aqueuse su-cre) est extraite par du dichloromthane.Un traitement basique laide dune solution aqueuse dhydroxyde de sodium(Na+(aq)+HO(aq)) permet ensuite de faire repasser la vanilline en solutionaqueuse sous forme dion phnolate reprsent ci-contre.On ralise ensuite un dosage par talonnage de cet ion par spectrophotomtrieUV-visible afin de dterminer la concentration en vanilline de lchantillon ducommerce.

    tape 1 : Extraction de la vanilline et passage en solution basique 1,0 mL dchantillon de vanille liquide, on ajoute 10 mL deau distille. On procde trois extractions successives en utilisant chaque fois 20 mL de dichloromthane. partir de la phase organique, on extrait trois fois la vanilline avec 50 mL dune solution aqueuse dhydroxyde

    de sodium de concentration 0,1 mol L1. On rassemble les phases aqueuses.tape 2 : Prparation de la solution doser et mesure de son absorbanceOn introduit les phases aqueuses prcdentes dans une fiole jauge de 250,0 mL et on complte jusquau trait dejauge avec la solution aqueuse dhydroxyde de sodium de concentration 0,1 mol L1.La mesure de labsorbance de la solution doser donne A = 0,88.tape 3 : Prparation dune gamme talon de solutions de vanilline basique et mesure de leur absorbance partir dune solution mre de vanilline, on prpare par dilution dans une solution aqueuse dhydroxyde desodium de concentration 0,1 mol L1 des solutions filles et on mesure leur absorbance.Les rsultats sont rassembls dans le tableau ci-dessous :

    solution fille S1 S2 S3 S4 S5

    concentration en vanilline (mol L1) 5,0105 4,0105 3,0105 2,0105 1,0105

    absorbance 1,36 1,08 0,81 0,54 0,27

    Donnes :Couples acido-basiques de leau : H3O

    +/H2O et H2O/HO.

    Dichloromthane CH2Cl2 : densit d = 1,33 ; non miscible leau.Vanilline C8H8O3 : soluble dans la plupart des solvants organiques, trs peu soluble dans leau ; Masse

    molaire molculaire Mvanill ine = 152 g mol1.

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    1. Reproduire le schma donn en indiquant, lors de lextraction par le dichloromthane de la vanilline :

    le nom de linstrument de verrerie utilis ;

    la phase dans laquelle se trouve la vanilline en fin dextraction enjustifiant sa position.

    ANNEXE 2 RENDRE AVEC LA COPIE Nom de le linstrument de verrerie : .

    Document 1

    Document 2

    2. Lquation de raction de la vanilline avec les ions hydroxyde de la solution dhydroxyde sodium scrit :

    2.2. Lquation de raction de la vanilline avec les ions hydroxyde de la solution dhydroxyde sodium s'crit : + HO + H2O Dans la thorie de Brnsted, la vanilline est-elle un acide ou une base ? Expliquer la rponse.

    2.3. Le spectre d'absorption UV-visible de l'ion phnolate est donn ci-dessous : 2.3.1. Cet ion absorbe-t-il dans le domaine du visible ? Justifier la rponse l'aide du graphe ci-

    dessus. 2.3.2. On rappelle que la prsence de sept liaisons conjugues ou plus dans une molcule

    organique qui ne prsente pas de groupe caractristique forme le plus souvent une substance colore. Les solutions basiques de vanilline sont-elles colores ? Expliquer pourquoi l'aide de la structure de l'ion phnolate.

    2.4. 2.4.1. Tracer sur papier millimtr donn le document 2 de lANNEXE, RENDRE AVEC LA

    COPIE la courbe d'talonnage A = f(c) (chelle : 1 cm pour 0,10 en absorbance et 1 cm pour 0,50105 mol.L1 en concentration).

    2.4.2. La loi de Beer-Lambert est vrifie. l'aide du graphique prcdent, expliquer pourquoi elle s'nonce sous la forme A = k.c .

    2.5. Dterminer en dtaillant ta mthode utilise la concentration en vanilline dans la solution doser. On prcise que la concentration en vanilline est gale celle de l'ion phnolate.

    2.6. Compte tenu du protocole suivi, en dduire la concentration en g.L1 de vanilline dans l'chantillon de vanille liquide du commerce.

    O

    OH

    O

    O

    O

    O

    Dans la thorie de Brnsted, la vanilline est-elle un acide ou une base ? Expliquer la rponse.

    3. Le spectre dabsorption UV-visible de lion phnolate est donn ci-dessous :

    280 320 360 400 440 (nm)

    0

    0,2

    0,4

    0,6

    0,8A

    3.1. Cet ion absorbe-t-il dans le domaine du visible ? Justifier larponse laide du graphe ci-dessus.

    3.2. On rappelle que la prsence de sept liaisons conjugues ou plusdans une molcule organique qui ne prsente pas de groupe carac-tristique forme le plus souvent une substance colore. Les solu-tions basiques de vanilline sont-elles colores ? Expliquer pourquoi laide de la structure de lion phnolate.

    4. Graphe4.1. Tracer sur papier millimtr la courbe dtalonnage A = f(c) (ch. 1 cm pour 0,10 en absorbance et 1 cmpour 0,50105 mol L1 en concentration )4.2. La loi de Beer-Lambert est vrifie. laide du graphique prcdent, expliquer pourquoi elle snoncesous la forme A = k.c.

    5. Dterminer en dtaillant la mthode utilise la concentration en vanilline dans la solution doser. Onprcise que la concentration en vanilline est gale celle de lion phnolate.

    6. Compte tenu du protocole suivi, en dduire la concentration en g L1 de vanilline dans lchantillon devanille liquide du commerce.

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    EXERCICE 4 : Lartmia (exercice de spcialit) 5 points

    Lartmia est le nom scientifique dun petit crustac qui possde la particularit de pouvoir vivre dans des milieuxtrs sals tels que certains lacs et marais salants. Pour se dvelopper, les artmias ont besoin de vivre dans un mi-lieu marin dont la teneur (ou la concentration massique) moyenne en ions chlorure Cl est suprieure 30 g L1.Dans ces conditions, leur dveloppement nest pas compromis car les prdateurs aquatiques ne supportent pasdes conditions salines aussi leves. Avant dimplanter un levage dartmias dans des marais salants du sud dela France, on se propose de dterminer la concentration en ions chlorure dun prlvement deau dun marais de lazone choisie. Cette eau contient exclusivement des ions sodium et des ions chlorure. La mthode utilise permetde doser les ions chlorure par prcipitation avec les ions argent Ag+. Lquation bilan dcrivant la raction scrit :

    Ag+(aq)+Cl(aq)AgCl(s).Le chlorure dargent form est un solide blanc. Lquivalence du dosage sera dtermine de deux manires :

    en utilisant un indicateur color, en mesurant la conductivit lors du dosage.

    Lindicateur color de fin de raction est prpar en dissolvant quelques grains de dichlorofluorescine dans unmlange eau-thanol (mthode de Fajans). La solution obtenue a une couleur jaune. La prsence dions sodiumNa+, chlorure Cl ou nitrate NO3 ne modifie pas la couleur de la dichlorofluorescine. Par contre, en prsencedions Ag+, la solution de dichlorofluorescine prend une couleur rose-rouge.

    1. Proposer un protocole exprimental simple mais complet (nom de la verrerie, volumes prlevs, concentra-tion des ractifs...) qui permet dillustrer le principe de la dtermination de lquivalence avec lindicateurcolor prpar.

    2. Faire un schma annot du dispositif de titrage.

    3. En septembre 2003, aprs un t caniculaire, on a prlev un chantillon deau dans un marais salant dela zone prvue pour implanter llevage dartmias. On dilue 10 fois cette eau pour obtenir la solution S1 doser. On ralise le dosage dun volume V1 = 10,0 mL de solution S1 par une solution S2 de nitrate dargentde concentration C2 = 1,00101 mol L1.Le volume de nitrate dargent vers lquivalence est : VE = 15,2 mL.Le marais salant tudi est-il adapt llevage dartmias ? (Vous prsenterez clairement vos conclusionsaprs une analyse complte des donnes fournies.)

    4. Une tude complmentaire est ralise en utilisant une mthode conductimtrique pour suivre le mmedosage. Le document ci-dessous prsente lvolution de la conductivit lectrique au cours du dosage enfonction du volume de nitrate dargent vers.

    57Squence 2 SP03

    lvement deau dun marais de la zone choisie. Cette eau contient exclusivement des ions sodium et des ions chlorure.

    La mthode utilise permet de doser les ions chlorure par prcipitation avec les ions argent Ag+. Lquation bilan dcrivant la raction scrit:

    Ag+(aq) + Cl(aq) AgCl(s) .

    Le chlorure dargent form est un solide blanc. Lquivalence du dosage sera dtermine de deux manires:! en utilisant un indicateur color,! en mesurant la conductivit lors du dosage.Lindicateur color de fin de raction est prpar en dissolvant quelques grains de dichlorofluorescine dans un mlange eau-thanol (mthode de Fajans). Lasolution obtenue a une couleur jaune. La prsence dions sodium Na+, chlorure Cl ou nitrate (NO3

    ) ne modifie pas la couleur de la dichlorofluorescine. Par contre, en prsence dions Ag+, la solution de dichlorofluorescine prend une couleur rose-rouge.

    ! Proposer un protocole exprimental simple mais complet (nom de la verre-rie, volumes prlevs, concentration des ractifs) qui permette dillustrer le principe de la dtermination de lquivalence avec lindicateur color prpar.

    " Faire un schma annot du dispositif de titrage.

    En septembre 2003, aprs un t caniculaire, on a prlev un chantillon deau dans un marais salant de la zone prvue pour implanter llevage dartmias. On dilue 10 fois cette eau pour obtenir la solution S1 doser. On ralise le dosagedun volume V1 = 10,0 mL de solution S1 par une solution S2 de nitrate dargent de concentration C2 = 1,00 10

    1 mol.L1. Le volume de nitrate dargent vers lquivalence est: VE = 15,2 mL.

    # Le marais salant tudi est-il adapt llevage dartmias? (Vous prsen-terez clairement vos conclusions aprs une analyse complte des donnes fournies.)

    Une tude complmentaire est ralise en utilisant une mthode conductim-trique pour suivre le mme dosage. Le document ci-dessous prsente lvolutionde la conductivit lectrique au cours du dosage en fonction du volume de nitrate dargent vers.

    0 50

    50

    100

    150

    200

    250

    cond

    uctiv

    it (m

    S. m

    1)

    10V (mL)

    15 20 25

    Cned Acadmie en ligne

    artmia

    Expliquer, sans calculs, lvolution de la conductivit au cours du dosage.Cette tude complmentaire modifie-t-elle les conclusions du 3) ? (Vous prsenterez clairement votre rponseaprs une analyse complte des donnes fournies.)Donne : Masse molaire atomique du chlore : M(Cl) = 35,5 g mol1.

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