Exercice 1 : CHIMIE ORGANIQUE Epreuve de chimie au baccalauréat C et D 2012
Exercice I CHIMIE ORGANIQUE (6 pts)
1- QGM : choisir la bonne réponse parmi celles proposées ci-dessous :
l.1- Le groupe caractéristique d'une amine a une structure :
(a)- tétraédrique ; (b)- pyramidale ; (c) - plane. 0,25 pt
1.2- L'oxydation ménages d'un alcool donne un aldéhyde si c'est un :
(a)- alcool primaire ; (b)- alcool secondaire ; (c)- alcool tertiaire. 0.25 pt
2- Nomenclature :
2.1. Nommer chacun des composés de formulas semi-développées suivantes :
a)- C6H5NHOOCH3 . b)- (CH3)CHOOC2H5 0,5pt
2.2-. Ecrire la formule semi-développée de chacun des composés suivants :
a )- 2,4-dimethylhexan-3-one ; b)- Acide 2-amino-4-méthylpentanoïque 0,5 pt
3- Un alcène A présente deux stéréoisomères. Son hydratation produit un seul composé B qui renferme 21,6% en masse d'oxygène.
3.1- Déterminer la formule brute de B. et écrire toutes ses formules semi-développées possibles correspondant à des alcools. 1,25 pt
3.2- Choisir parmi ces formules. celle qui correspond le mieux aux données de l’énoncé. Justifier ce choix. 0,5pt
3.3- Nommer les deux stéréo-isomères de A. 0,5pt
3.4- Quel autre alcène peut, par hydratation. conduire de façon majoritaire au même composé ? 0,25 pt
4- Un acide α-aminé C a pour formule brute C3H7O2N.
4.1- Donner sa formule semi-développée et son nom en nomenclature systématique. 0.5pt
4.2- Cette molécule est-elle chirale ? Pourquoi ? 0.25 pt
4.3- Donner les configurations D et L du composé C en représentation de Fischer. 0.5 pt
4.4- Qu'est-ce qu'un zwittenon ? Écrire les équations-bilan montrant le caractère ampholyte du zwitterion issu du compose C. 0,75 pt
Exercice 2 : CHIMIE GENERALE Epreuve de chimie au baccalauréat C et D 2012
EXERQICE-2 : CHIMIE GÉNÉRALE ( 4pts)
L’hydrolyse d'un ester de formule C5H10O2 donne un alcool A de formule C5H10O un produit B.
1- Écrire l'équation-bilan de la réaction.
- Donner la fonction et le nom de B. 0,75 pt
2- Cette réaction a été réalisée à 100 0C. La variation de la concentration C de l'ester avec le temps t est consignée dans le tableau ci-dessous :
| t (en h) | 0 | 4 | 10 | 20 | 40 |
| C (en mol/L) | 1 | 0,85 | 0,75 | 0,62 | 0,54 |
| 70 | 100 | 120 | 150 | 160 |
| 0,53 | 0,515 | 0,51 | 0,50 | 0,50 |
2.1- Représenter graphiquement la variation de la concentration de rester en fonction du temps.
Échelle : 1 cm pour 10 h; 1 cm pour 5.10-2 moL/L (1 pt)
2.2- Définir la vitesse volumique instantanée de disparition de l'ester.
- Déterminer graphiquement les valeurs de cette vitesse aux instants t1 =20h et t2 = 60h
- Conclure. . 1, 25 pt
2.3- Déterminer graphiquement la concentration molaire de l'ester à l’instant t = 30 h.
- En déduire la concentration molaire du produit B. 1 pt
Exercice 3 : ACIDES ET BASES Epreuve de chimie au baccalauréat C et D 2012
Exercice 3 : ACIDES ET BASES (6 pts)
Données : Produit Ionique do l'eau : Ka = 10-14 à 25°C
Masses molaires atomiques (en g/moL) : H :1 ; C :12 ; O :16
1- QCM Choisir la bonne réponse parmi celles proposées ci-dessous :
1.1 - Le pH d'une solution d'hydroxyde de sodium de concentration C ( avec C comprise entre 10-6 et 10-1 moL/L ) est :
(a). pH = 14 + logC , (b). pH =14-log C ; (c). pH = - logC 0,25 pt
1.2- Dans un dosage acide fable / base forte. le pH à 25°C du point d'équivalence est :
(a)- inférieur à 7,0 ; (b)- supérieur à 7.0 ; (c)- égal à 7.0 0,25 pt
2- L'acide benzoïque de formule C5H6COOH est un solide blanc peu soluble dans l’eau.
2.1- On dispose d‘une solution d’acide benzoïque de concentration CA= 1.0x10-2 moL/L
2.1.1- Qu'est-ce qu'un acide selon Bronsted ?
- Donner la formule de l'ion benzoate, base conjuguée de l'acide benzoïque. 0,5pt
2.1 .2- Quelle est la masse d'acide benzoïque utilisée pour préparer 200 mL de solution A ? (0,5 pt)
2.1.3- Le pH de la solution A est de 3,1.
- S'agit-il d'un acide fort ou d'un acide faible ? Justifier la repense. 0.5pt
2.1 .4- Le pKA du couple acide benzoïque I ion benzoate est pKA = 4, 20 à 25°C.
2.1.4.l- Ecrire l'équation-bilan de la réaction entre l'acide benzoique et l'eau. (0,5 pt)
2.1.4.2- Quelle est la valeur de la constante de réaction Ka correspondante ? 0,25 pt
2.1.4.3- Quelle est l'espèce chimique (acide benzoique ou ion benzoate) prédominante dans la solution étudiée ( pH = 3.1) ? Justifier. 0.25 pt
2.2- Dans un volume VA= 20.0 mL de solution A, on verse progressivement une solution B d'hydroxyde de sodium de concentration CB = 2.0.10-2 moL/L.
2.2.l- Ecrire l'équation-bilan de la réaction entre l'acide benzoique et l'ion hydroxyde. 0.25 pt
2.2.2– Cette réaction est-elle totale ? Pourquoi ? (0.5 pt)
2.2.3- Le pH à l'équivalence (à 25°C) est-il inférieur, égal ou supérieur à 7 ? 0.5 pt
- Justifier sans calcul.
2.2.4- Déterminer le volume VBE de la solution d’hydroxyde de sodiun verse à l’èouivaience.
- Donner, sans calcul. la valeur du pH du mélange pour VB = VBE/2 . 0.5 pt
2.3- On mélange un volume de solution A et un autre volume de solution B’ d’éthylamine de concentration CB = 2.0.10-2 moL/L.
L’éthylamine est une base faible de formule C2H5NH2 dont l'acide conjuguee est l'ion ethylammoniun de formule \({C_2}{H_5}NH_3^ + \). Le Pka de ce couple pKA’ = 10,7.
2.3.1- Placer sur une échelle de pKA les couples acide/base en présence dans le mélange 0, 25 pt
2.3.2- En déduire la réaction la plus probable et écrire son équation-bilan. 0, 5 pt
2.3.3- Cette réaction est-elle totale ? Justifier. 0.5 pt
Exercice 4 : TYPE EXPERIMENTAL Epreuve de chimie au baccalauréat C et D 2012
Exercice 4 : TYPE EXPERIIENTAL (4 pts)
1- A partir d'une solution S0 d'acide chlorhydrique de concentration molaire C0 = 1 mol/L on veut préparer 100 cm3 de solution S, de concentration molaire C1 = 5.10-4 moL/L par dissolution dans l'eau distillée.
1.1- Quel volume V0 de la solution S0 faut-il prélever ? 0,5 pt
1.2- Décrire en quelques lignes le mode opératoire, en précisant la verrerie utilisée. 0,5 pt
2- On utilise la solution S1 d'acide chlorhydrique précédente pour doser une solution aqueuse d’éthylamine. C2H5-NH2.
Pour cela, on prélève 20 cm3 de solution d’éthylamine dans laquelle on verse progressivement la soutien S1. Un pH-mètre permet de suivre l'évolution du pH du mélange pendant le dosage.
2.1- Faire le schéma annote du montage expérimental utilisee . 0,5 pt
- Pour que le dosage soit précis, quelle précaution importante faut-il prendre sur le pH-mètre avant la manipulation ? 0,25 pt
2.2– On obtient l'équivalence acido-basique lorsqu'on a verse 40 cm3 de solution acide.
2.2.1- Que représente l'équivalence acido-basique ? 0,5 pt
2.2.2- Déterminer la concentration molaire de la solution d’éthylamine. 0,5pt
3– On réalise maintenant un mélange de 30 cm3 de la solution S1 d’acide chlorhydrique et 20 cm3 de la solution d’éthylamine précédente. Le pH de la solution ainsi obtenue est de 10.3 à 25°C.
3.1— Calculer les concentrations molaires des espèces chimiques présentes dans cette solution . 0,75 pt
3.2.2- En déduire le pKA du couple formé par l’éthylamine et son acide conjugué. 0.5pt
