PARTIE A : ÉVALUATION DES RESSOURCES / 24 points

Exercice 1: Vérification des savoirs /8 points

1- Définir : facteur cinétique ; réaction rapide. 3pts
2- Choisir la réponse juste parmi celles proposées ci-dessous : 1pt
2.1- Une solution dont le pH est voisin ou égal au pKa du couple acide base correspondant est appelée :
i) solution amphotère ;
ii) solution tampon ;
iii) solution racémique.
2.2- Pour le couple \(C{H_3}NH_3^ + /C{H_3}N{H_2}\) la base est :
i) \(C{H_3}N{H_2}\,\) ;
ii) \(C{H_3}NH_3^ + \) ;
iii) \(N{H_3}\).
3- Comment appelle-t-on la famille des réactions qui permettent de passer d'une amine à une amine de classe supérieure? 1pt
4- Donner la différence entre l'isomérie de constitution et la stéréo-isomérie. 1,5pt
5- Écrire en fonction de n, entier naturel non nul, la formule générale d'un ester à chaîne carbonée saturée. 1pt
6- Nommer la liaison qui résulte de la réaction de condensation de deux acides alpha aminés. 0,5pt

Exercice 2: Application des savoirs / 8points

1- Écrire les formules semi développées des composés suivants : 2pts
i) N-méthylproponamide :
ii) 2-méthylbutanoate de 1-méthypropyle.
2- Par oxydation ménagée d'un composé organique A. on obtient un composé B qui donne un précipité jaune avec la 2.4-DNPH, et fait rosir le réactif de Schiff.
2.1- Donner la nature de chacun des corps B et A. 1 pt
2.2- On ajoute à B une solution de dichromate de potassium en milieu acide, la solution devient verte et on obtient l'acide 2-méthylpropanoïque.
Écrire les formules semi développées de A et B. 2pts
3- Une solution d'acide benzoïque \({C_6}{H_5}COOH\) de concentration \(C = {10^{ - 2}}\) mol/L a un pH égal à 3,2 à 25 \({}^oC\).
3.1- Montrer que l'acide benzoïque est un acide faible. 1 pt
3.2- Écrire l'équation bilan de sa réaction avec l'eau. 1 pt
3.3- Écrire l'expression de sa constante d'acidité Ka en fonction des concentrations des espèces présentes en solution. 1 pt

Exercice 3 : Utilisation des savoirs / 8 points

1- A la date \(t = 0\), on introduit dans des tubes à essai \(2 \times {10^{ - 2}}\) mol d'éthanoate d'éthyle et \(2 \times {10^{ - 2}}\) mol d'eau a des intervalles de temps égaux et réguliers, on plonge un tube dans un bain de glace puis on dose l'acide éthanoïque formé à l'aide d'une solution d'hydroxyde de sodium de concentration Cb= 1 mol en présence d'un indicateur coloré. Il faut verser un volume Vb de solution d'hydroxyde de sodium pour atteindre l'équivalence. Un groupe d'élève obtient les résultats consignés dans le tableau suivant :
1.1- Écrire l'équation-bilan de la réaction entre l'éthanoate d'éthyle et l'eau. 1pt
1.2- Montrer que le nombre de mole d'ester ne restant dans chaque tube à la date t est donne en mole par: \({n_e} = {2.10^{ - 2}} - {C_b}{V_b}\) . 1pt
1.3- Compléter le tableau puis, tracer sur le papier millimètre la courbe
Échelle : 2 cm pour 10 min et 1cm pour 10^-3 mol. 2 pts
1.4- Déterminer la vitesse instantanée de disparition de l'ester à \(t= 10\) min. 1 pt
2- On synthétise un savon à partir de la stéarine de formule
2.1- Écrire l'équation bilan de la réaction. 1 pt
2.2- Déterminer la masse de stéarate de sodium (savon) de formule \({C_{57}}{H_{110}}COONa\,\) et de la soude \(NaOH\), obtenu si on a introduit dans un vase On donne: Masses molaires : savon : \(306\) g/mol. C : 12, H : 1, O : 16 et Na : 23. 2 pts

PARTIE B: ÉVALUATION DES COMPÉTENCES / 16 points

Détermination de la posologie d'un traitement du reflux gastro-œsophagien.
Une équipe de chercheurs a mis au point un médicament pour soulager les patients souffrant des symptômes du reflux gastro-œsophagien à savoir les brûlures de l'estomac et les remontées acides. Le principe actif dudit médicament est l'hydroxyde de magnésium qui agit en neutralisant le suc gastrique.
Les chercheurs doivent procéder à des tests avant la validation du nouveau médicament par un comité scientifique. En vue d'étudier in vitro (c'est-à-dire au laboratoire) les réactions qui se déroulent dans l'estomac, on cherche à préparer une solution d'acide chlorhydrique de PH égal à 4,0 à partir d'une solution \(So\) d'acide chlorhydrique de \(PH = 3,0\). Les tests in vitro sont suivis des tests in vivo (dans le corps humain) auprès d'un échantillon de patients volontaires.

Doc. 1: Le suc gastrique:
• Le suc gastrique est une solution d'acide chlorhydrique dont le pH varie entre 1 et 5,5 en fonction des aliments consommés et de la distance par rapport au repas. (Prendre le PH=2 pour évaluer la posologie)
• Le Volume de suc gastrique secrété par l'estomac en 24 heures est en moyenne 2L.

Doc.2 : Produits disponibles :
• Eau distillée.
• - Solution So de d'hydroxyde de sodium \(\left( {N{a^ + },O{H^ - }} \right)\) de concentration C1=0,10 mol/L.

Doc.3 : Conditionnement du médicament
• Suspension buvable en flacons de 250 mL contenant 9,75g d'hydroxyde de magnésium.

Doc.4: Hydroxyde de magnésium
• Formule : \(Mg{\left( {OH} \right)_2}\)
• Aspect : Poudre blanche peu soluble dans l'eau
• Masse molaire : 58,3g/mol
• Action sur l'acide chlorhydrique : \(Mg{\left( {OH} \right)_2} + 2\left( {{H_3}{O^ + } + C{l^ - }} \right)\) \( \to MgC{l_2} + 4{H_2}O\)
Élève en Terminale scientifique, tu es associé(e) à l'équipe des chercheurs.
1- Propose un protocole pour préparer 200 mL d'une solution S de \(PH = 4\) en s'aidant de la solution So et de l'eau distillée. 6 pts
2- Élabore une posologie du médicament en indiquant le nombre maximum de cuillérées de 7,5 mL à consommer par jour pour un malade. 10 pts

N.B: La qualité de la rédaction sera valorisée. Les démarches adoptées pour élaborer ces tâches devront s'accompagner, à chaque étape, de la précision sur le matériel et les conditions expérimentales utilisées, voir, quand cela est nécessaire, de l'écriture des équations, des formules et des calculs appropriés.