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.
CH NHCH2NH2 OH CH CH2
O CH3
C6H5
O O
O
C
C
C
acide carboxylique amide
ester
CH NHCH2NH OH CH CH2
O CH3
C6H5
CH2
CH2
C4H9
O O
O
C
C
C
acide carboxylique amide
ester
ASPARTAME NEOTAME
1,5
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
1
2
m0,50 50
m 0,010
. Ce calcul montre que la masse m1 est cinquante fois plus grande que m2.
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
Un acide -aminé comporte un groupe acide carboxylique –COOH et un groupe amine –NH2 liés au
même atome de carbone.
0,5
3.2.2
Un carbone asymétrique (noté C*) est un carbone tétraédrique lié à quatre groupes d’atomes tous
différents.
0,5
3.2.3
C*H OHCH2NH2 OH
O O
C
C
NH2C*H CH2
OH
C6H5
O
C
ACIDE ASPARTIQUE PHENYLALANINE
0,5
3.2.4
Représentation de Fischer de la configuration D de la phénylalanine :
COOH
H NH2
CH2
C6H5
COOH
H NH2
C7H7
ou
0,5
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 :
2
A + C E + H O
0,5
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
Exercice 3. Don du sang (8 points)
1.1
Le volume du prélèvement représente :
0,45 100 9,0 %
5,0 
du volume sanguin total.
0,5
1.2
La masse volumique s’exprime :
m
ρV
0,5
1.3
La masse de sang prélevé lors d’un don est
  m=ρV 1,06 0,45 0,477 kg 0,48 kg
.
1
2.1
La tension artérielle est la différence entre la pression p du sang et la pression atmosphérique patm :
T = p - patm
0,5
2.2
4 5 5
atm
p T p 1,7 10 1,01 10 1,18 10 Pa
1
3.1.1
Le débit est défini par
V
D= t
où V représente le volume de sang prélevé pendant la durée t.
A partir de cette relation, on obtient :
V
t = D
0,5
3.1.2
1600
L.s -4
0,45 L
t = s
7,5 10
ou bien
1600
.s
-4 3
-7 3
4,5 10 m
t = s
7,5 10 m
. C’est-à-dire : t = 10 min.
1
3.2.1
D v S
0,5
3.2.2
7 3 1 -1
6
D 7,5 10 m .s
v 0,15 m.s
S5,0 10 m²
. On vérifie bien que v se situe entre 0,10 et 0,20 m.s-1
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.
(Plus cette viscosité augmente et plus la résistance hydraulique augmente.)
0,5