Les peco
SCIENCES PHYSIQUES
Série S
DURÉE DE L’ÉPREUVE : 3 h 30 – COEFFICIENT : 6
L’usage des calculatrices est autorisé. Le sujet comporte un exercice de CHIMIE et deux exercices de PHYSIQUE. Le candidat doit traiter les trois exercices qui sont indépendants les uns des autres. Il est recommandé de traiter chaque exercice sur une copie séparée. Mettre sur chaque copie, son nom et sa classe.
EXERCICE 1 EXERCICE 2 EXERCICE 3
: Quelques propriétés de l’acide salicylique (9 points) : Physique nucléaire (6 points) : Le chant des dauphins (5 points)
Février 2011
BAC BLANC DE SCIENCES PHYSIQUES
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Février 2011
EXERCICE 1 : Quelques propriétés de l’acide salicylique
Données :
C O O H
(9 points)
L’acide salicylique est utilisé dans la synthèse de l’aspirine. Masse molaire M(acide salicylique) = 138,0 g · mol−1 . pKA (acide salicylique / ion salicylate) = 3,00.
C O O H O H
C O O H
C O O H O H
L’acide benzoïque est un conservateur alimentaire. pKA (acide benzoïque / ion benzoate) = 4,20. Produit ionique de l’eau à 25 ◦C : Ke = 1,0 × 10−14 . Conductivités molaires ioniques à 25 ◦C en mS · m2 · mol−1 λ1 = λ(ion oxonium) = 35, 0 λ2 = λ(ion salicylate) = 3, 6
λ3 = λ(ion hydroxyde) = 19, 9.
Indicateurs colorés (zone de virage) : hélianthine (3,1 – 4,4) ; rouge de crésol (7,2 – 8,8) ; phénolphtaléine (8,2 – 10,0).
Partie A – Étude de la fonction acide
On se propose de comparer à partir de mesures conductimétriques les acidités de l’acide salicylique et de l’acide benzoïque.
I – Étude théorique
– On représentera les deux acides par la formule simplifiée : AH (couple AH/AC). H
C 3 – C– O H H O
C 3 – C – ( H )– O H H C 22 H
3
1. On dispose d’un volume V d’une solution aqueuse d’un acide AH de concentration molaire en soluté apporté C. H H H H H La transformation mettant en jeu la réaction de l’acide AH avec l’eau C 3– C 2– C – C 2– O n’est pas totale. (a)