Partie A : Évaluation des ressources /24 points

Exercice 1 : Vérification des savoirs / 8 points

1- Définir : base au sens de Bronsted ; oxydation ménagée. 2 pt
2- Citer une méthode pouvant améliorer le rendement d’une réaction d’estérification. L pt
3- Nommer les deux principaux groupes fonctionnels présents dans la molécule d'un acide alpha- aminé. 2 pt
4- Répondre par vrai ou faux aux affirmations suivantes :
4-1- Un mélange de deux énantiomères en quantités égales est appelé mélange racémique. 0,5 pt
4-2- Une solution tampon se fabrique par mélange équimolaire d’un acide faible et de sa base conjuguée. 0,5 pt
5- Donner la configuration ( L ou D) des acides alpha-aminés naturels. 1 pt
6- Nommer l’opération qui consiste à bloquer ou stopper l’évolution d’un système chimique dans une prise d’essai par refroidissement brusque (ajout de Peau glacée ou d’un bain de glace). 1 pt

Exercice 2 : Application des savoirs / 8 points

l- A la température de 37°C, la valeur du \(pKe\) est 13,72. \(Ke\) étant le produit ionique de l’eau.
Déterminer le pH d’une solution neutre à cette température. 1 pt
2- On dispose d’une solution aqueuse d’ammoniac de \(pH = 10,8\). Pour cette solution le rapport des concentrations des ions ammonium et des molécules d’ammoniac est tel que \(\frac{{\left[ {N{H_3}} \right]}}{{\left[ {NH_4^ + } \right]}} = 25\)
Sachant que l'ammoniac est une base faible,
2-1- Écrire l’équation-bilan de la réaction d'ammoniac \({N{H_3}}\) avec l’eau. 1 pt
2-2 Déterminer le \(pKa\) du couple \(NH_4^ + /N{H_3}\). 1 pt
3- L’acide 2-méthylbutanoïque :
notée A, est une molécule chirale.
3-1- Dire pourquoi cette molécule est chirale puis représenter en perspectives ses deux énantiomères. 2 pt
3-2- A est obtenu par oxydation ménagée d’un aldéhyde B en présence du permanganate de potassium en milieu acide.
Écrire la formule senti-développée de B. 1 pt
4- L'action de l’anhydride éthanoïque sur une amine aromatique aboutit à la formation d’un composé X suivant l’équation-bilan ci-dessous
Nommer cette amine puis écrire la formule semi-développée de X. 2 pt

Exercice 3 : Utilisation des savoirs / 8 points

A \(t = 0\) min, on déclenche dans un bécher la réaction lente entre une solution de peroxodisulfate d’ammonium et une solution d'iodure de potassium.
L’équation-bilan de la réaction est :
\({S_2}O_8^{2 - } + 2{I^ - } \to \) \(2SO_4^{2 - } + {I_2}\)
1. Dire brièvement comment on peut suivre qualitativement l’évolution de cette réaction. 2 pt
2- Établir la relation \({\left[ {{I^ - }} \right]_t} = {\left[ {{I^ - }} \right]_0} - 2{\left[ {{I_2}} \right]_t}\) où \({\left[ {{I^ - }} \right]_t}\) et \({\left[ {{I_2}} \right]_t}\) sont respectivement les concentrations des ions iodure et du diiode à une date \(t\) et \({\left[ {{I^ - }} \right]_0}\) la concentration des ions iodure à \(t = 0\) min 3 pt
3- A \(t = 5\) min la vitesse instantanée de disparition des ions iodure est \({V_1} = 0,31mol.L.{\min _{ - 1}}\).
Déterminer la vitesse instantanée de formation du diiode à cette date. 2 pt
4- Dire comment varie la vitesse de disparition des ions iodure au cours du temps. 1 pt

Partie B: Évaluation des compétences / 16 points

Le collège LES COMPETENTS a reçu des flacons d’acides carboxyliques identiques de concentration \(C = 0,10 moL/L\) nécessaire à la réalisation des T.P. Sur l’étiquette de chaque flacon le nom et la formule de l’acide carboxylique m’apparaissent pas malheureusement.
Les élèves de terminale D se repartissent en deux groupes afin d’identifier l’acide organique présent dans les flacons tout en vérifiant la conformité du titre molaire (\(C = 0,10 moL/L\)) de ces solutions.

Opérations effectuées par le groupe 1 :
• Introduction dans un bécher d’un volume \(Va = 20\) mL de la solution d’un flacon.
• Dosage pH-métrique de 20 mL de cette solution d’acide carboxylique qu‘on notera AH par une solution d’hydroxyde de sodium \(\left( {N{a^ + } + O{H^ - }} \right)\) de concentration \({C_b} = 0,2\) moL/L

Opérations effectuées par le groupe 2 :
• Analyse qualitative et quantitative des espèces présentes dans la solution du bécher au moment où le groupe 1 a fait coulé un volume \({V_b}\) de la solution dosante.
• Recherche du \(pKa\) du couple auquel appartient l’acide AH.

Résultat obtenu au cours du dosage par le groupe 1 :
Volume versé de la solution basique à la demi-équivalence : \({V_{b\frac{1}{2}}}(eq) = 5\) mL.

Quelques résultats en moL/L :
\(\left[ {{H_3}{O^ + }} \right] = 1,41 \times {10^{ - 4}}\), \(\left[ {AH} \right] = 0,054\), \(\left[ {N{a^ + }} \right] = 0,023\)

Autres données :
En exploitant les informations ci-dessus et à l’aide d’un raisonnement scientifique,
l. Rassure toi que le titre molaire \((C = 0,1 moL/L)\) des solutions reçues est exact. 8 pt
2- Poursuit la démarche entreprise par le groupe Il et identifie l’acide carboxylique présent dans les flacons. 8 pt