INTERROGATION ECRITE – SCIENCES PHYSIQUES

Exercice 1 : Synthèse de l’aspirine
L’aspirine est l’un des médicaments les plus consommés dans le monde. Sa synthèse au laboratoire est relativement simple.

Protocole expérimental :
On introduit dans un ballon 10,0 g d’acide salicylique, 21,6 g d’anhydride éthanoïque et quelques gouttes d’acide sulfurique, qui sert de catalyseur (pour accélérer la réaction).
On réalise en suite un chauffage à reflux du mélange à une température de 60°C pendant 20 minutes.
Au bout de 20 minutes, on retire le ballon du chauffe-ballon et on le place dans un bain d’eau glacée. Un solide blanc cristallise alors.
On filtre le mélange et on récupère le solide par filtration.
Pour identifier le produit formé, on réalise une chromatographie : on utilise un échantillon E du solide obtenu et un témoin T qui est de l’aspirine pure. Après révélation, on obtient le chromatogramme ci-contre.
1. Quels sont les réactifs de cette synthèse ?
2. Quel volume d’anhydride éthanoïque doit-on mesurer pour prélever la masse requise ?
3. Quels sont les avantages d’un montage à reflux ?
4. En utilisant les données, expliquer pourquoi l’aspirine apparaît sous forme solide.
5. Rappeler les 2 rôles d’une chromatographie.
6. A partir du chromatogramme, que peut-on déduire sur le produit synthétisé ?

Données : Masse volumique de l’anhydride éthanoïque :  = 1,08 g.mL-1. L’aspirine est très peu soluble dans le mélange réactionnel à basse température.

Exercice 2 : Pulsations cardiaques
En 2009, le français Stéphane Mifsud a établi le record d’apnée statique en restant 11min 35s sous l’eau. Au repos, son rythme cardiaque est de 36 pulsations par minute et il peut descendre à 20 pulsations par minute lors d’une apnée.
1. Quelle est sa fréquence cardiaque, exprimée en hertz, lorsqu’il est au repos ? lors d’une apnée ?
2. Quelle est la durée séparant deux battements de cœur consécutifs dans ces deux situations ?
3. Comment appelle-t-on ces durées ?