Sujet Bac Polynésie française Septembre 2002

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I ) Comportement d'une bonbine ( 3,5 points)

II ) Dosage d'une solution commerciale (4 points)

III ) Météosat, spot et les autres (5 points)

IV ) Vitamine A - Chimie de la vision (5 points)

 

Polynésie française Septembre 2002 - I ) Comportement d'une bobine :

 

 

©Sciences Mont Blanc

 

 

 

Polynésie française Septembre 2002 - II ) Dosage d'une solution commerciale :

 

Données:  Masses molaires atomiques:

M(H) = 1 g.mol^-1  ; M(Br) = 80 g.mol^-1 ; M(Na) = 23 g.mol^-1  ; M(O) = 16 g.mol^-1  .

 

Verrerie et matériel disponibles : 

pipettes jaugées de 10 et 20 mL ; burette graduée de 25 mL ;  fioles jaugées de 50, 100, 200, 500 et 1 000 mL  ;  pipettes simples ;  ballons de 250 et 500 mL ;  béchers de 250 et 100 mL;  agitateur magnétique et barreau aimanté.

Au cours d'une séance de travaux pratiques de chimie, le professeur propose à ses élèves de doser une solution commerciale S d'acide bromhydrique. Cette solution résulte de la dissolution de bromure d'hydrogène (HBr) dans l'eau. L'acide bromhydrique est un acide totalement dissocié en solution aqueuse.

L'étiquette de la solution s indique : pourcentage en masse 46 %, densité d = 1,47.

 

I ) Ecrire l'équation de la réaction du bromure d'hydrogène avec l'eau.                          

 

II ) Vérifier que la concentration molaire c de la solution S est égale à 8,35 mol.L^-1 .      

 

III ) Pour vérifier cette concentration, on envisage d'utiliser une solution d'hydroxyde de sodium de concentration c_B = 0,10 mol.L^-1 .

Avant de laisser les élèves faire leur dosage, le professeur leur propose de prévoir le volume de solution titrée à verser pour atteindre la fin du dosage.

1) Quelle est l'équation de la réaction mise en jeu dans ce dosage?                                

2) Qu'appelle-t-on équivalence dans un dosage acide-base?                                          

3) Quel est le volume V_{BE 0} de solution d'hydroxyde de sodium nécessaire pour atteindre cette équivalence si le volume V_A de solution S dosée est de 20,0 mL ?
Commenter le résultat compte tenu du matériel disponible.                                           

 

IV ) Le professeur demande aux élèves de diluer 100 fois la solution S et de préparer une solution S' avec la verrerie disponible. Décrire le mode opératoire de cette dilution en précisant la verrerie utilisée.                                                                                                                              

V ) Chaque groupe ayant préparé cette solution S', de concentration molaire c' , ils vont faire leur dosage en parallèle. Ils prélèvent chacun V_A' = 20,0 mL de leur solution S' qu'ils dosent avec la même solution d'hydroxyde de sodium en présence d'un indicateur coloré.

1) Quel est l'indicateur coloré, parmi ceux qui sont proposés en fin de problème, le plus approprié pour ce dosage? Justifier votre réponse.                                                                      

2) Un groupe d'élèves mesure à l'équivalence un volume de solution d'hydroxyde de sodium V_BE1 de 16,7 mL. Quelle valeur va-t-il trouver pour la concentration molaire de S' puis pour celle de S ?

Le résultat est il en accord avec celui de la question 2. ?                                                    

3) Un second groupe d'élèves mesure un volume V_BE2 à l'équivalence égal à 17,1 mL.
Quelle valeur va-t-il trouver pour la concentration de S' puis pour celle de S ?               

4) Comparant cette valeur avec la valeur de la question 2., ce deuxième groupe se dit qu'il a dû commettre une erreur de manipulation. Parmi les deux erreurs possibles présentées ci-dessous, quelle est celle qui pourrait expliquer l'écart entre la valeur prévue et la valeur expérimentale :

a) lors du prélèvement des 20,0 mL de S' , l'élève du second groupe n'a pas attendu que tout le liquide de la pipette ait été évacué?

b) resté assis pendant la manipulation, l'élève chargé de la burette a relevé un volume de base inférieur à la valeur à l'équivalence? Justifier.                                                                        

 

 

        

 

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Polynésie française Septembre 2002 - III ) Météosat, spot et les autres (5 points):

 

 

 

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Polynésie française Septembre 2002 - IV ) Vitamine A - Chimie de la vision:

 

 

 

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