CHIMIE ET SOCIETE I

Année universitaire 2007/2008
Unité d’enseignement LC 103
CHIMIE ET SOCIETE
Examen écrit de la première session
Durée 2h
Les parties I, II, III et IV doivent impérativement être rédigées sur des feuilles séparées.
Reporter le numéro d’anonymat sur chaque copie.
Quatre copies doivent être rendues même si l’une ou plusieurs sont blanches.
Les documents sont interdits.
Les calculettes type collège sont autorisées.
I – Chimie et Art
A- La peinture à l'œuf (tempera) est un procédé très ancien. Les recettes de tempera à l'œuf
sont donc extrêmement nombreuses. Certaines font intervenir le blanc, le jaune ou le mélange
des deux.
1
Citer les principaux constituants du blanc et du jaune d’œuf
2
Ecrire la réaction chimique entre 3 aminoacides naturels en nommant les fonctions
chimiques impliquées et celle formée.
3
Pourquoi la réaction chimique entre n aminoacides peut-elle être appelée « réaction de
polymérisation » ?
4
La peinture au blanc d’œuf est-elle une peinture en solution ? Justifier votre réponse.
5
En quoi la peinture au jaune d’œuf est-elle différente ?
B- Décrivez brièvement le principe de la datation par thermoluminescence.
C- Un métal ferreux est composé en masse de 15% de cémentite (Fe3C) et 85% de ferrite α.
En considérant que seule la cémentite contient du carbone, quelle est la teneur massique en
carbone de ce métal ferreux ? Quel nom donneriez-vous à ce métal ferreux ? Détaillez les
calculs.
Données : masse atomique du fer : 56 g.mol–1, du carbone : 12 g.mol–1
1
II – Chimie et Atmosphère
1– Décrire le cycle de l’ozone stratosphérique.
2– Décrire la réaction de formation de l’ozone troposphérique.
3– Donner la formule chimique du CFC-12 et du CFC-115.
4– Ecrire dans le cas du CFC-115 les réactions du cycle catalytique qui affaiblit la couche
d’ozone.
5– La Terre possède des systèmes naturels de recyclage des éléments essentiels à la vie. Citer
les trois réactions de base qui interviennent dans le cycle de l’azote. Donner des exemples.
6– Justifier les différences de temps de vie des molécules suivantes dans la troposphère.
Molécule
Temps de vie (années)
CH4
4,1
CF2HCl
7
CCl4
CFCl3
35
45
2
III – Chimie Marine
Les 5 questions sont indépendantes.
1– Comment expliquez-vous le fort pouvoir de solvant de l’eau vis-à-vis des substances
ioniques ? Décrivez la loi de constance de proportion des éléments majeurs qui définissent la
salinité d’une eau de mer. Pourquoi le processus de congélation conduit-il à des écarts à cette
loi de constance ?
2– Après avoir rappelé comment la masse volumique d’une eau de mer varie avec la
température et la salinité, décrivez schématiquement le principe de la circulation thermohaline
dans le cas de plongées verticales d’eau. Dans quelles régions de l’océan Atlantique cette
circulation est-elle très active et à quel moment de l’année ? Comment des plongées
interviennent-elles dans le rôle joué par l’océan sur le climat
3– Décrivez schématiquement la réaction de photosynthèse. Quels principaux facteurs
physiques et chimiques jouent sur la production phytoplanctonique ? Dans quelles zones de
l’océan l’activité phytoplanctonique est-elle la plus importante ? Donnez des exemples.
4– Quels sont les principaux processus affectant un pétrole déversé à la surface de l’océan ?
Sur quelle gamme de temps peut-on attendre le recouvrement intégral de l’écosystème, en
fonction de la nature du pétrole déversé ? Comment l’action humaine peut-elle entrer en jeu
dans ce recouvrement ?
3
IV – Chimie et Alimentation
Lors du stockage des aliments l’auto-oxydation des lipides est l’une des causes
majeures de la dénaturation des produits. Pour conserver les aliments, certaines pratiques
physico-chimiques sont utilisées.
1– Rappeler les 3 principales étapes de l’auto-oxydation des lipides en précisant les
principaux réactifs et produits.
2– Quelles sont les conséquences de l’oxydation des lipides ?
3– Quels sont les facteurs favorisant l’oxydation des lipides ?
4– Comment peut-on limiter cette oxydation ?
5– L’emploi d’additifs est un moyen facile et économique de palier aux évolutions oxydantes.
Les composés phénoliques de synthèse comme le 3,5-ditertiobutyl-4-hydroxytoluène
(BHT, Fig. 1) sont fréquemment utilisés. Expliquer brièvement comment ces molécules
interviennent pour limiter l’oxydation.
6– Donner un exemple d’anti-oxydant naturel.
Fig. 1
4