Terminale S Devoir surveillé de physique chimie n°2 (3h30 PDF

Etude documentaire sur la fermentation lactique et fabrication de yaourts (1h30) Quelle est l'évolution de l'acidité d'un lait ensemencé en bactéries ?

PROJET SCIENTIFIQUE ET EXPERIMENTAL : le lait jusquau yaourt

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la matière grasse mais pour obtenir du fromage ou du yaourt on attend que les le dioxyde de carbone dissous contribue également à l'acidité d'un lait.

BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE SCIENCES ET

Thème : chimie et développement durable – titrage acide/base stéréochimie Un technicien dose l'acidité d'un lait selon la méthode Dornic.

Sujet du bac S - Physique Chimie Obligatoire 2014 - Liban

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Sujet officiel complet du bac S Physique-Chimie Obligatoire 2014

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Projet de programme de sciences physiques en baccalauréat

Les paginations des documents destinés à l'examinateur et au candidat sont distinctes. CHIMIE I. DÉTERMINATION DE L'ACIDITÉ D'UN LAIT. Page 2

Terminale S Devoir surveillé de physique chimie n°2 (3h30

L'acide lactique est le dérivé d'un acide carboxylique de formule brute Les yaourts ont une acidité Dornic généralement comprise entre 80 °D et 100 °D.

Séquence n°4 La transformation du lait en yaourt est-elle un

Le lait pasteurisé est ensemencé avec des bactéries (lactobacillus bulgaricus et streptococcus thermophilus) et mis en pots Ces bactéries vont alors se multiplier et transformer le lactose du lait en acide lactique La consistance du yaourt est atteinte au bout de quelques heures

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3MJH 1 VXU13

COMPETENCES

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Le sujet comporte 13 pages

CUaque exercice Vera WraiWé Vur une copie Véparée Ź ([HUŃLŃH 1 J AciTe lacWique eW méTecine animale (Liban 2013 - 8 poinWV) vétérinaire pour réaliser des sutures.

Les parties 1 et 2 VonW inTépenTanWeV.

1.1. IVomérie eW nomenclaWure

1.1.1. Monner la formule Wopologique Te ceW aciTe (*)et le nommer.

1.1.2. Monner la formule Vemi-Téveloppée Te VeV iVomèreV eW leV nommer.

1.1.3. Monner la formule Vemi-Téveloppée Te ceW alcool eW le nommer. Quelle eVW la claVVe

Te ceW alcool ?

1.1.4. Quel oxyTanW peuW-on uWiliVer ? QuelV VonW leV 2 coupleV reTox miV en jeu lorV Te la

Téveloppée eW le nommer.

eW le nommer. Quelle eVW la claVVe Te ceW alcool ? Quel compoVé organique obWienW par oxyTaWion Te ceW alcool ? Monner Va formule Vemi-Téveloppée eW le nommer. 2 2+ 2+

3MJH 2 VXU13

1.2.1. Monner la formule Wopologique Te ceW aciTe.

1.2.2. NnWourer Vur la repréVenWaWion précéTenWe leV groupeV caracWériVWiqueV préVenWV TanV

la molécule eW leV nommer.

1.3. AnalyVe VpecWroVcopique

1.3.1. Parmi leV VpecWreV IR propoVéV TanV le TocumenW 1 ci-aprèVH cUoiVir en juVWifianW celui

1.3.2. PrévoirH en juVWifianW la réponVeH le nombre Te Vignaux préVenWV TanV le VpecWre RÓN

Donnée :

- LeV ionV permanganaWeV eW leV ionV manganèVe (II) formenW un couple reTox J

ÓnO4-(aq)/Mn2+(aq)

Liaison CC C=O OH (acide

carboxylique) CH OH (alcool)

Nombre

3MJH 3 VXU13

Document 1 J SpecWreV IR

SpecWre IR n°1

SpecWre IR n°2

3MJH 4 VXU13

Le cUeval courW TuranW WroiV minuWeV à la viWeVVe Te 500 mImin. Un véWérinaire prélève

volume VS = (50H00 ± 0H05) mL. Il réaliVe le ToVage Te la WoWaliWé Te ceWWe VoluWion S par expliquer pourquoi on ne dose pas directemenW le prélèvemenW Vanguin.

2.1.3. Nxprimer la concenWraWion molaire CS en aciTe lacWique Te la VoluWion S puiV calculer

Va valeur.

X X S S C C eVW égale à E N V V par le véWérinaire. sang du cheval.

2.2. ÉvaluaWion Te la conTiWion pUyVique Tu cUeval

Le cUeval a Vubi un WeVW Vimilaire WroiV VemaineV auparavanW. acWuellemenW en meilleure forme que WroiV VemaineV auparavanW.

3MJH D VXU13

Donnée :

acide lactique de son sang eVW faible. - pH Vanguin Tu cUeval J pH = 7H4 à 25°C - pKa Tu couple aciTe lacWique I ion lacWaWe J pKa (C3H6O3 I C3H5O3 ) = 3H9 à 25 °C

Document 3 J " paramèWre V4 »

Le " paramèWre V4 » eVW Téfini par la valeur Te la viWeVVe qui correVponT à une concenWraWion en

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

0100200300400500600700800

concentration massique en acide lactique (g/L) vitesse (m/min)

3MJH 6 VXU13

Ź ([HUŃLŃH 2 J Quelle Weneur en cuivre TanV une pièce Te 5 cWV (AnWilleV 2014 - 7 poinWV)

XQ ŃHQPUH en acier (constitué

eVVenWiellemenW Te fer eW Te carbone) enWouré Te cuivre. Nlle a un TiamèWre Te

21H25 mmH une épaiVVeur Te 1H67 mm eW une maVVe Te 3H93 g.

On cUercUe par une méWUoTe VpecWropUoWoméWrique à TéWerminer la Weneur en

Le cuivreH Te maVVe molaire 63H5 g.mol-1, est un métal qui peut être totalement oxydé en ions

3 Cu(V) + 8 H+(aq) + 2 NO3-(aq) 3 Cu2+(aq) + 4 H2O(l) + 2 NO(g)

NO est un gaz peu soluble.

Nn praWiqueH on TépoVe une pièce Te 5 cenWimeV TanV un erlenmeyer Te 100 mLH on place ceW erlenmeyer VouV la UoWWe eW on meW en foncWionnemenW la venWilaWion. La pièce eVW alorV aVVeY viWe oxyTée eW on obWienW une VoluWion noWée S1.

On WranVfère inWégralemenW ceWWe VoluWion S1 TanV une fiole jaugée Te 100 mL eW on complèWe ceWWe

dans le centre en acier de la pièce.

1. Étalonnage.

1.1. MéWerminerH en argumenWanW voWre réponVeH leV couleurV aWWenTueV pour une VoluWion

1.2. On faiW Vubir à TifférenWV écUanWillonV Te méWal cuivre pur le même WraiWemenW que celui

cuivre (II).

2. Détermination de la teneur en cuivre dans la pièce.

2.2. Nn TéTuire la Weneur (ou " pourcenWage maVVique ») en cuivre TanV la pièce.

3MJH 7 VXU13

3. Incertitude.

pièces de 5 centimes de même masse. Leurs résultats sont les VuivanWV J niveau de confiance de 95 %) sur la mesure de la masse de cuivre dans une pièce.

Te cuivre avec un niveau Te confiance Te 95 %.

3MJH 8 VXU13

3MJH E VXU13

CET EXERCICE NE CONCERNE PAS LES ELEVES DE SPECIALITE

Le laiW Te vacUe eVW un liquiTe biologique Te TenViWé 1H03. Il eVW conVWiWué Te 87 % TGeauH

4H7 % Te lacWoVe eW Te 3H5 à 4 % Te maWièreV graVVeV (proporWionV en maVVe). Il renferme

auVVi Te la caVéineH TeV viWamineV A eW MH eW TeV ionV minéraux J calciumH VoTiumH poWaVViumH magnéViumH cUlorure... I

LQGXVPULH OMLPLqUH PHP HQ °XYUH GLYHUV ŃRQPU{OHV GH TXMOLPp GX OMLP MYMQP GH SURŃpGHU j VM

transformation (production de yaourts par exemple) ou à sa commercialisation. Cet exercice est

conVacré à Teux Te ceV WeVWV J la TéWerminaWion Te lGaciTiWé Mornic eW le ToVage Te la

Weneur en ionV cUlorure.

Données

pKa Tu couple aciTe lacWique I ion lacWaWe J pKa (C3H6O3 I C3H5O3 ) = 3H9 à 25 °C Produit ionique de l'eau J pKe = 14 à 25 °C

0MVVHV molaires atomiques :

AWome H C N O Na Cl Ag

M (g.mol1) 1H0 12H0 14H0 16H0 23H0 35H5 107H9

FRQGXŃPLYLPpV PROMLUHV LRQLTXHV j 2D F

Ion Ag+ Cl NO3

°(mS.m2.mol1) 6H19 7H63 7H14

FRXOHXUV HP ]RQH GH YLUMJH G

LQGLŃMPHXUV ŃRORUpV MŃLGR-baViqueV uVuelV J

InTicaWeur coloré TeinWe Te la

forme aciTe Rone Te virage TeinWe Te la forme baVique

HélianWUine rouge 3H1 K pH K 4H4 jaune

PUénolpUWaléine incolore 8H0 K pHK 10 roVé

FRXUNH GH PLPUMJH VXLYL SMU S+-méWrie Te 20H0 mL Te VoluWion TGaciTe lacWique Te

concenWraWion molaire 3H00 x 102 mol.L1 par une VoluWion TGUyTroxyTe Te VoTium Te concenWraWion molaire 5H00 x 102 mol.L1.

3MJH 10 VXU13

Document. L'échelle d'acidité Dornic

Un laiW fraiV eVW légèremenW aciTeH Von pH eVW compriV enWre 6H6 eW 6H8. CepenTanWH le lacWoVe VubiW

naWurellemenW une TégraTaWion biocUimique progreVVive VouV lGeffeW TeV bacWérieVH eW il Ve

WranVforme en aciTe lacWique. Nn conVéquenceH pluV le pH Tu laiW eVW faible eW moinV il eVW fraiV.

LacWoVe C12H22O11 AciTe lacWique C3H6O3

LGinTuVWrie laiWière uWiliVe le Tegré Mornic pour quanWifier lGaciTiWé TGun laiW. CeWWe uniWé ToiW Von

nom à Pierre Mornic (1864 - 1933)H ingénieur agronome françaiV. Un Tegré Mornic (1 °M)

correVponT à 0H1 g TGaciTe lacWique par liWre Te laiW.

Pour êWre conViTéré comme fraiVH un laiW ToiW avoir une aciTiWé inférieure ou égale à 18 °M.

NnWre 18 °M eW 40 °MH le laiW caille (il "Wourne ») lorVquGon le cUauffe ; cGeVW la caVéine qui

flocule. Au-Telà Te 40 °MH il caille à WempéraWure ambianWe. LeV yaourWV onW une aciTiWé Mornic généralemenW compriVe enWre 80 °M eW 100 °M. Tableau Te correVponTance enWre aciTiWé Mornic eW pH Tu laiW J $ŃLGLPp GRUQLŃ G

HQIpULHXUH j 18 (QPUH 66 HP 68

20 64 24 61
(QPUH DD HP 60 D2

3MJH 11 VXU13

1. Méthode Dornic

Un technicien dose l'acidité d'un lait selon la méthode Dornic. C'est-à-Tire quGil réaliVe le

WiWrage à lGaiTe TGune VoluWion aqueuVe TGUyTroxyTe Te VoTium (Na+(aq) + HO(aq)) à 0,111 mol.L1,

appelée VouTe Mornic. Il prélève 10H0 mL Te laiWH y ajouWe Teux gouWWeV Te pUénolpUWaléine eW

verVe la VouTe Mornic gouWWe à gouWWe en agiWanW le mélangeH juVquGà obWenir une couleur roVe

pâle. Le volume Te VouTe verVée eVW alorV Te 2H1 ± 0H1 mL. On admettra que l'acidité du lait est uniquement Tue à lGaciTe lacWique.

1.1. MeV ionV lacWaWe VonW-ilV préVenWV TanV un laiW quel que VoiW Von éWaW Te fraîcUeur ?

JuVWifier.

1.2. Écrire lGéquaWion Te la réacWion VupporW Tu WiWrageH en VuppoVanW que le Veul aciTe préVenW

TanV le laiW eVW lGaciTe lacWique.

1.3. JuVWifier le cUoix Te la pUénolpUWaléine comme inTicaWeur Te fin Te réacWion.

1.4. Pourquoi nGajouWe-W-on que Teux gouWWeV Te pUénolpUWaléine ?

1.5. Le laiW ToVé eVW-il fraiV ? Un raiVonnemenW argumenWé eW TeV calculV rigoureux VonW

aWWenTuV.

2. MéWerminaWion Te la Weneur en ionV cUlorure

La mammiWe eVW une malaTie fréquenWe TanV leV élevageV Te vacUeV laiWièreV. II VGagiW TGune

inflammaWion Te la mamelle engenTranW la préVence Te celluleV inflammaWoireV eW Te bacWérieV TanV le laiW. La compoViWion cUimique eW biologique Tu laiW eVW alorV VenViblemenW moTifiée. La concenWraWion Te lacWoVe TiminueH WanTiV que la concenWraWion en ionV VoTium eW en ionV

cUlorure augmenWe. CeWWe alWéraWion Tu laiW le renT impropre à la conVommaWion. ManV le laiW

fraiV normalH la concenWraWion maVVique en ionV cUlorure eVW compriVe enWre 0H8 g.L1 eW

1H2 g.L1. Pour un lait " mammiteux », cette .concentration est égale ou supérieure à 1,4 g.L1.

ManV un laboraWoire TGanalyVeH une WecUnicienne WiWre 20H0 mL Te laiW mélangé à 200 mL TGeau

TéminéraliVée par une VoluWion Te niWraWe TGargenW (Ag+(aq) + NO3(aq)) de concentration molaire

5H00 x 102 mol.L1. Les ions argent réagissent avec les ions chlorure pour former un précipité de

cUlorure TGargenW AgCI(S). Le titrage est suivi par conductimétrie. Le volume équivalent déterminé

par la WecUnicienne eVW 11H6 ± 0H1 mL.

2.1. Écrire lGéquaWion Te la réacWion VupporW Tu ToVage.

2.2. Parmi leV repréVenWaWionV grapUiqueV VuivanWeVH quelle eVW celle qui repréVenWe lGallure Te

lGévoluWion Te la conTucWiviWé ı Tu mélange en foncWion Tu volume V Te VoluWion Te niWraWe

TGargenW verVé ? JuVWifier.

3MJH 12 VXU13

Proposition 1 PropoViWion 2

Proposition 3 PropoViWion 4

2.3. Le laiW analyVé eVW-il " mammiWeux » ? Une réponVe argumenWée eW TeV calculV rigoureux

VonW aWWenTuV.

3MJH 13 VXU13

quotesdbs_dbs42.pdfusesText_42

[PDF] Terminale S Devoir surveillé de physique chimie n°2 (3h30

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COMPETENCES

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Le sujet comporte 13 pages

Les parties 1 et 2 VonW inTépenTanWeV.

1.1. IVomérie eW nomenclaWure

1.1.1. Monner la formule Wopologique Te ceW aciTe (*)et le nommer.

1.1.2. Monner la formule Vemi-Téveloppée Te VeV iVomèreV eW leV nommer.

1.1.3. Monner la formule Vemi-Téveloppée Te ceW alcool eW le nommer. Quelle eVW la claVVe

Te ceW alcool ?

1.1.4. Quel oxyTanW peuW-on uWiliVer ? QuelV VonW leV 2 coupleV reTox miV en jeu lorV Te la

Téveloppée eW le nommer.

3MJH 2 VXU13

1.2.1. Monner la formule Wopologique Te ceW aciTe.

1.2.2. NnWourer Vur la repréVenWaWion précéTenWe leV groupeV caracWériVWiqueV préVenWV TanV

1.3. AnalyVe VpecWroVcopique

1.3.1. Parmi leV VpecWreV IR propoVéV TanV le TocumenW 1 ci-aprèVH cUoiVir en juVWifianW celui

1.3.2. PrévoirH en juVWifianW la réponVeH le nombre Te Vignaux préVenWV TanV le VpecWre RÓN

Donnée :

ÓnO4-(aq)/Mn2+(aq)

Liaison CC C=O OH (acide

Nombre

3MJH 3 VXU13

Document 1 J SpecWreV IR

SpecWre IR n°1

SpecWre IR n°2

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2.1.3. Nxprimer la concenWraWion molaire CS en aciTe lacWique Te la VoluWion S puiV calculer

Va valeur.

2.2. ÉvaluaWion Te la conTiWion pUyVique Tu cUeval

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Donnée :

Document 3 J " paramèWre V4 »

0100200300400500600700800

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XQ ŃHQPUH en acier (constitué

21H25 mmH une épaiVVeur Te 1H67 mm eW une maVVe Te 3H93 g.

3 Cu(V) + 8 H+(aq) + 2 NO3-(aq) 3 Cu2+(aq) + 4 H2O(l) + 2 NO(g)

NO est un gaz peu soluble.

1. Étalonnage.

1.1. MéWerminerH en argumenWanW voWre réponVeH leV couleurV aWWenTueV pour une VoluWion

1.2. On faiW Vubir à TifférenWV écUanWillonV Te méWal cuivre pur le même WraiWemenW que celui

2. Détermination de la teneur en cuivre dans la pièce.

2.2. Nn TéTuire la Weneur (ou " pourcenWage maVVique ») en cuivre TanV la pièce.

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3. Incertitude.

Te cuivre avec un niveau Te confiance Te 95 %.

3MJH 8 VXU13

3MJH E VXU13

4H7 % Te lacWoVe eW Te 3H5 à 4 % Te maWièreV graVVeV (proporWionV en maVVe). Il renferme

Weneur en ionV cUlorure.

Données

 0MVVHV molaires atomiques :

AWome H C N O Na Cl Ag

M (g.mol1) 1H0 12H0 14H0 16H0 23H0 35H5 107H9

Ion Ag+ Cl NO3

°(mS.m2.mol1) 6H19 7H63 7H14

 FRXOHXUV HP ]RQH GH YLUMJH G

InTicaWeur coloré TeinWe Te la

HélianWUine rouge 3H1 K pH K 4H4 jaune

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Document. L'échelle d'acidité Dornic

HQIpULHXUH j 18 (QPUH 66 HP 68

3MJH 11 VXU13

1. Méthode Dornic

1.1. MeV ionV lacWaWe VonW-ilV préVenWV TanV un laiW quel que VoiW Von éWaW Te fraîcUeur ?

JuVWifier.

1.2. Écrire lGéquaWion Te la réacWion VupporW Tu WiWrageH en VuppoVanW que le Veul aciTe préVenW

TanV le laiW eVW lGaciTe lacWique.

1.3. JuVWifier le cUoix Te la pUénolpUWaléine comme inTicaWeur Te fin Te réacWion.

1.4. Pourquoi nGajouWe-W-on que Teux gouWWeV Te pUénolpUWaléine ?

1.5. Le laiW ToVé eVW-il fraiV ? Un raiVonnemenW argumenWé eW TeV calculV rigoureux VonW

2. MéWerminaWion Te la Weneur en ionV cUlorure

1H2 g.L1. Pour un lait " mammiteux », cette .concentration est égale ou supérieure à 1,4 g.L1.

5H00 x 102 mol.L1. Les ions argent réagissent avec les ions chlorure pour former un précipité de

2.1. Écrire lGéquaWion Te la réacWion VupporW Tu ToVage.

2.2. Parmi leV repréVenWaWionV grapUiqueV VuivanWeVH quelle eVW celle qui repréVenWe lGallure Te

0MVVHV molaires atomiques :

FRXOHXUV HP ]RQH GH YLUMJH G