Bac S 2014 Polyénsie

BAC S - Polynésie 2014 Correction ©
http://labolycee.org
EXERCICE I : À PROPOS DE L'ACIDE CITRIQUE (5,5 POINTS)
1. La molécule d'acide citrique
1.1. Le groupe hydroxyle (entouré) est caractéristique de la fonction
alcool. 1.2. Les trois groupes caractéristiques carboxyle COOH sont responsables de
l'acidité de l'acide citrique. En effet chaque groupe COOH peut céder un
proton H+, et il y a trois groupes carboxyle, donc la possibilité de
libérer trois protons : l'acide citrique est un triacide. 2. L'acide tartrique, un détartrant
2.1.1. On effectue un titrage pH-métrique de l'acide citrique par une
solution d'hydroxyde de sodium cb = 1,00×10-1 mol.L-1. Le volume à l'équivalence est déterminé grâce à la courbe : il correspond à
l'abscisse du point d'ordonnée maximale de la dérivée dpH/dv = f(v) (on
peut utiliser la méthode des tangentes).
On lit Véq = 31,0 mL.
À l'équivalence les réactifs ont été mélangés dans les proportions
st?chiométriques, d'après l'équation de la réaction support du titrage, on
a : [pic]
Soit [pic] où CB est la concentration molaire de la solution d'hydroxyde
de sodium et CA est la concentration recherchée en acide citrique.
[pic]
[pic] = 0,103 mol.L-1 d'acide citrique (valeur non arrondie stockée en
mémoire)
2.1.2. Pourcentage en masse : p = [pic] où mA est la masse d'acide dans le
sachet qui a été dissoute dans V = 2,00 L d'eau.
[pic] donc mA = CA.V.M
p= [pic]
p = [pic] = 0,992 = 99,2% avec CA non arrondie 2.1.3. Notons l'incertitude (p = U(p) U pour uncertainty
L'incertitude relative a pour expression : [pic]
[pic]
[pic] 0,02 donc U(p) = p ×0,02 = 99,2 × 0,02 = 2 %
Le sachet indique 100% d'acide citrique ce qui est cohérent avec p = 99,2 ±
2 %
2.2.1. La température est un facteur cinétique, le fait de chauffer la
solution va permettre diminuer la durée de réaction. Le détartrage sera
plus rapide. 2.2.2. Le rendement est défini par ? = [pic]
Ici ? = [pic] = [pic] ? = [pic] = 0,94 = 94 %
Les bouilloires électriques ont de très bons rendements.
-----------------------
HOOC CH2 C OH COOH CH2 COOH Véq Énergie thermique Q1 Énergie électrique Wél
BOUILLOIRE
Secteur « EDF »
Eau Énergie
thermiqu????????????????????????????????????????????????????????????????????
¤??e Q2 Milieu extérieur