Exercice 2 : une question de temps (9 points)

ST2S
Corrigé du baccalauréat blanc 2011
SCIENCES PHYSIQUES et CHIMIQUES
Exercice 1. Edulcorants (7 points)
1
Les trois groupes caractéristiques en commun sont : acide carboxylique (ou carboxyle), amide et ester.
amide
acide carboxylique
HO
C
O
HO
amide
acide carboxylique
CH2 CH
NH2
NH
O
CH CH2 C6H5
NH
C
CH2 CH
C
O
CH CH2 C6H5
C O CH3
O
1,5
ester
CH2
ester
O
NH
CH2
C O CH3
O
C
C4H9
ASPARTAME
NEOTAME
2.1
M2 = 20M(C) + 30M(H) + 2 M(N) + 5M(O) = 378 g.mol-1
0,5
2.2
m1 = n1 x M1 = 1,7 x 10-3 x 294 = 0,50 g
0,5
2.3
m1
0,50

 50 . Ce calcul montre que la masse m1 est cinquante fois plus grande que m2.
m2 0, 010
0,5
2.4
Le néotame a bien un pouvoir sucrant 50 fois supérieur à celui de l’aspartame puisque qu’une masse 50
fois plus petite donne le même goût sucré.
0,5
3.1.1
L’espèce X comporte un groupe –OH caractéristique des alcools.
0,5
3.1.2
X est le méthanol
0,5
3.2.1
3.2.2
Un acide -aminé comporte un groupe acide carboxylique –COOH et un groupe amine –NH2 liés au
même atome de carbone.
Un carbone asymétrique (noté C*) est un carbone tétraédrique lié à quatre groupes d’atomes tous
différents.
0,5
NH2 C*H CH2 C6H5
3.2.3
HO
C
CH2 C*H
C
O
NH2
O
OH
C OH
0,5
O
ACIDE ASPARTIQUE
3.2.4
0,5
PHENYLALANINE
Représentation de Fischer de la configuration D de la phénylalanine :
COOH
COOH
H
NH2
CH2
ou
H
NH2
0,5
C7H7
C6H5
4
Une personne de 65 kg peut consommer chaque jour : 65 x 2 mg = 130 mg de néotame (soit 0,13 g).
0,5
Exercice 2. QCM (5 points)
1
La molécule A se nomme : acide méthanoïque
0,5
2
L’éthanol est la molécule C
0,5
3
La molécule D se nomme : propan-1-ol
0,5
4
La molécule E est un ester
0,5
5
La molécule E est synthétisée (fabriquée) en faisant réagir A et C.
0,5
6
La molécule E se nomme méthanoate d’éthyle
0,5
7
L’équation de la réaction d’estérification permettant de fabriquer E est : A + C
8
La réaction inverse de l’estérification se nomme hydrolyse.
0,5
9.1
La verrerie 1 est un ballon.
0,5
9.2
La verrerie 2 est : un réfrigérant
0,5
E + H2O
0,5
Exercice 3. Don du sang (8 points)
1.1
Le volume du prélèvement représente :
1.2
La masse volumique s’exprime : ρ 
0, 45
100  9,0 % du volume sanguin total.
5,0
m
V
0,5
1.3
La masse de sang prélevé lors d’un don est m=ρV  1,06  0,45  0,477 kg
2.1
La tension artérielle est la différence entre la pression p du sang et la pression atmosphérique patm :
0,48 kg .
T = p - patm
2.2
p  T  patm  1,7  104  1,01 105  1,18  105 Pa
3.1.1
Le débit est défini par D=
3.1.2
3.2.1
3.2.2
0,45 L
7,5  10
-4
L.s
1
 600 s
ou bien t =
4,5 10-4 m3
7,5 10-7 m3 .s1
 600 s
. C’est-à-dire : t = 10 min.
D  v S
v
1
0,5
1
V
où V représente le volume de sang prélevé pendant la durée t.
t
V
A partir de cette relation, on obtient : t =
D
t=
0,5
D 7,5  10 7 m3 .s1

 0,15 m.s-1 . On vérifie bien que v se situe entre 0,10 et 0,20 m.s-1
S
5,0  10 6 m²
0,5
1
0,5
1
4.1
La résistance hydraulique augmente si la longueur du tube augmente.
0,5
4.2
La résistance hydraulique diminue si la section du tube augmente.
0,5
3.2
La résistance hydraulique dépend aussi de la viscosité du sang.
0,5
(Plus cette viscosité augmente et plus la résistance hydraulique augmente.)