Correction Bac Blanc Lycée du Mont Blanc Février 2004

3h30 - Calculatrice autorisée


I ) Ondes ultrasonores (sujet ministère) (5,5 points)

 

II ) Qualité d'un capteur de tension (Réunion Juin 2002) (5,5 points)

 

III ) Suivi spectrophotométrique (5 points)

 

IV ) Constante d'acidité de l'acide benzoïque (Nouvelle Calédonie Mars 2004) (4 points)

 



Sujet Spécialité - Epreuve séparée - 2h - Calculatrice autorisée



I ) Détermination du degré alcoolique d'un vin (réunion juin 2004 modifié) (4 points)

 

II ) optique (4 points)

 

 

I ) (spécialité) Détermination du degré alcoolique d'un vin :

 

I ) Extraction de l'éthanol :

1) Voir figure 1 de l'annexe

2) Le sens de circulation de l'eau est du bas vers le haut.

3) La pierre ponce permet de régulariser l'ébullition.

II ) Préparation de la solution à titrer :

1) On utilise une fiole jaugée de 100 mL.

III ) Réaction entre l'éthanol et le dichromate de potassium

Dans un erlenmeyer, on mélange V0 = 10,0 mL de solution S2, V1 = 25,0 mL d'une solution de dichromate de potassium (2K+(aq) + Cr2O72–(aq)) de concentration C1 = 2,00.10–1 mol.L–1 et environ 10 mL d'acide sulfurique concentré. On bouche l'erlenmeyer et on laisse réagir pendant environ 30 minutes. On obtient alors une solution verdâtre appelée S3.

1) On bouche l'erlenmeyer pour éviter l'oxydation au contact du dioxygène de l'air.

2) La réaction est un peu lente, il faut donc attendre qu'elle soit terminée.

3) Cr2O72–(aq) + 14 H+(aq) + 6 e- = 2 Cr3+(aq) + 7 H2O(l) ) x 2

C2H6O(aq) +  H2O(l) =   C2H4O2 (aq) + 4 H+(aq) + 4 e- ) x 3

2 Cr2O72–(aq)  + 16 H+(aq) + 3 C2H6O(aq)    =   4 Cr3+(aq) + 11 H2O(l) + 3 C2H4O2 (aq)

D'après l'équation, on a : n(Cr2O72- )cons / 2 = n(éthanol) / 3 = n0 / 3 (éthanol en défaut)

n(Cr2O72-)restant = n(Cr2O72-)initial - n(Cr2O72-)consommé = C1.V1 – 2/3  n0

4) éthanol                            acide éthanoïque :

IV ) Dosage de l'excès du dichromate de potassium :

1) Cr2O72-(aq)+ 14 H+(aq)+ 6 e-  = 2 Cr3+(aq) + 7 H2O(l)  ) x 1

    Fe2+(aq)  =  Fe3+(aq) + e-    ) x 6

Cr2O72-(aq)+ 14 H+(aq)+ 6 Fe2+(aq)   = 2 Cr3+(aq) + 7 H2O(l) + 6 Fe3+(aq)

2) A l’équivalence les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques.

D'après l'équation, on a :   n(Cr2O72-)initiale =  n(Cr2O72-)restant  = n(Fe2+)ajouté / 6 = C2.V2 / 6

n(Cr2O72-)restant  = C1.V1 – 2 n0 / 3 = C2.V2 / 6

n0 = 3/2 (C1.V1 – C2.V2 / 6 ) = 3/2 C1.V1  C2.V2 / 4

2) n0 = (3/2) 2,00.10-1 x 25,0.10-3 – 1,50 x 9,6.10-3 / 4 = 3,90.10-3 mol éthanol dans 10,0 mL de S2

V ) Exploitation :

1) n0 est la quantité d'éthanol dans 10 mL de solution S2. 

 100 mL de S2 contient l'éthanol présent dans les 20 mL de vin prélevé.

néthanol (100 mL de S2 ) = 10 n0

néthanol (100 mL de vin ) = 10 n0 . 5 = 1,95.10-1 mol

2) degré alcoolique du vin :  d° = Véthanol / Vvin . 100 = (néthanol.Méthanol / réthanol ).100

d° =   ((1,95.10-1.46,0 / 0,780) / 100) . 100 = 11,5°

Le résultat du dosage est en accord avec l’étiquette de la bouteille avec la précision du résultat.


 

 

 

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