Bac Blanc 1_cor_.bis

Spécialité TS 1
ÉVALUATION THÉORIQUE
CORRECTION
Exercice N° 1 : L’essence d’estragon
Partie A :
1– La technique utilisée est l’hydrodistillation ou entraînement à la vapeur.
2– Lors du chauffage, la vapeur entraîne les espèces chimiques volatiles présentes dans l’huile essentielle d’estragon.
3– Légende :  : ballon ;  : eau et feuilles d’estragon ;  : chauffe-ballon ; : support élévateur ;  : sortie d’eau ;
 : entrée d’eau ;  : réfrigérant ou condenseur ;  : éprouvette graduée.
4– La verrerie  refroidit les vapeurs s’échappant du ballon et les liquéfie.
5– 5.1 –  : phase aqueuse : eau aromatique
 : phase organique : dichlorométhane + huile essentielle d’estragon ou estragole
5.2 – La densité du dichlorométhane (1,34) étant supérieure à celle de l’eau (1,00), la phase organique
constitue la phase inférieure.
5.3 – Pictogramme « Nocif par inhalation » : ou
6– Le sulfate de magnésium anhydre permet de « sécher » la phase organique c’est-à-dire éliminer les traces d’eau.
Partie B :
1–  : front de l’éluant  : ligne de dépôt
2– La révélation est nécessaire car les taches obtenues sur le chromatogramme sont invisibles (incolores).
3– Le chromatogramme permet toutes les vérifications attendues, car les dépôts H, B et C donnent une tache à la même
hauteur que l’estragole pur (E). Il y a donc de l’estragole dans les trois essences.
4– Le rapport frontal est défini par : Rf(E) =
H
h
E A.N. : Rf(E) = 5,3 7,1 = 0,48
5– On peut réaliser une distillation fractionnée.
Exercice N°2 : Synthèse de l’acétate de linalyle
1. Questions préliminaires :
1– formule topologique du linalol :
2– Dans l’acide acétique : groupe fonctionnel = acide carboxylique -COOH
Dans le linalol : groupes fonctionnels = alcool tertiaire et alcène
3– Non, car les carbone porteurs de la double liaison ne sont pas de la forme : R − CH = CH − R’
2. Protocole expérimental :
4– Schéma du montage de chauffage à reflux : se reporter au cours !
5– Ce montage permet d’accélérer la réaction et d’éviter les pertes de produits et de réactifs.
6– Les grains de pierre ponce régulent l’ébullition.
7– Porter une blouse fermée, des lunettes de protection, des gants et utiliser de la verrerie bien sèche.
3. Bilan de matière :
8– nℓ = l
l
M
m
nℓ = l
ll
M
V
×
ρ
d’où nℓ = l
ll
M
Vd eau
×
×
ρ
donc
or mℓ = ρℓ x Vℓ avec ρℓ = dℓ x ρeau
avec Mℓ = M(C10H18O ) = 10.MC + 18.MH + 1.MO
A.N. : Mℓ = M(C10H18O) = 10 x 12,0 + 18 x 1,0 + 1 x 16,0 = 154,0 g.mol-1
Vℓ =
0,1870,0 0,15410.82,2
5
×
×
−
= 5,0.10
-3
cm
3
9– De même que 8– on obtiendrait : n
aa
=
aa
aaaa
M
V
×
ρ
avec M
aa
= M(C
4
H
6
O
3
) = 4.MC + 6.MH + 3.MO
A.N. : M
aa
= M(C
4
H
6
O
3
) = 4 x 12,0 + 6 x 1,0 + 3 x 16,0 = 102,0 g.mol
-1
D’où n
aa
= 0,102 0,1008,1
×
= 1,06.10
-1
mol
X
n
V
ℓ
=
u
ea dMn ρ ×
×
l
ll
Attention
aux unités

10– Non, il ne s’agit pas d’un mélange équimolaire puisque n
aa
≠ n
ℓ
et d’après l’équation de la réaction :
C
10
H
18
O + C
4
H
6
O
3
→ C
12
H
20
O
2
+ C
2
H
4
O
2
les nombres stoechiométriques devant les deux réactifs sont égaux à 1 .
11– et 13–
linalol + Anhydride
éthanoïque = Acétate de linalyle + Acide acétiquee
C
10
H
18
O + C
4
H
6
O
3
= C
12
H
20
O
2
+ C
2
H
4
O
2
État initial
(valeurs en mol) n
1
= 2,82.10
–5
n
2
= 1,06.10
–1
0 0
État intermédiaire
(en fonction de x) n
1
– x n
2
– x x x
État final
(en fonction de x
max
) n
1
– x
max
n
2
– x
max
x
max
x
max
État final
(valeurs en mol) 0 1,06.10
–1
2,82.10
–5
2,82.10
–5
12– Si le linalol est le réactif limitant x
1
= n
1
= 2,82.10
–5
mol
Si l’anhydride acétique est le réactif limitant x
2
= n
2
= 1,06.10
–1
mol
Comme x
1
< x
2
donc x
max
= 2,82.10
–5
mol et le réactif limitant est le linalol
14– D’après le tableau n
th
= x
max
= 2,82.10
–5
mol
15– Calcul du rendement de la synthèse
Rendement de la synthèse : η =
th
n
n exp
or n
exp
=
la
M
m exp
avec M
aℓ
= M(C
12
H
20
O
2
) = 12.MC + 20.MH + 2.MO
A.N. : M
aℓ
= M(C
12
H
20
O
2
) = 12 x 12,0 + 20 x 1,0 + 2 x 16,0 = 196,0 g.mol
-1
D’où n
aℓ
= 0,196
10.3,4
3 −
= 2,2.10
-5
mol
Donc η =
5
5
10.82,2 10.2,2
−
−
x 100 = 78 %
Exercice N°3 : Un amide courant
1– 2– 3–
Exercice N°4 :
1. Étude d’une corde de piano :
Proposition Répondre vrai
ou faux Justification ou explication
1.1.1. VRAI
1.1.2. FAUX
1.1.3. FAUX
1.1.3. FAUX
Le texte indique que l’on observe un fuseau unique, qui est donc
constitué d’un ventre et de deux noeuds
Nœuds de vibration
Ventre
amide
alcool primaire
NH
2
OH
para
-
aminophénol
O
H
3
C – C – O – H
acide acétique

1.2.1. VRAI
1.2.2. FAUX
1.2.3. VRAI
On observe un seul fuseau sur la corde, c’est donc le mode fondamental.
Certains ouvrages considèrent que le fondamental est aussi l'harmonique
d’ordre 1, donc on peut aussi répondre Vrai au 1.2.1.
1.3.1. FAUX
1.3.2. VRAI
1.3.3. FAUX
f1 = 1046 Hz = 2.f0
On observe donc l’harmonique d’ordre 2, avec 2 fuseaux (deux ventres et
trois nœuds)
1.4.1. VRAI
1.4.2. FAUX
1.4.3. FAUX
PAS DE JUSTIFICATION
1.5.1 FAUX
1.5.2. FAUX
1.5.3. VRAI
1.5.4. FAUX
Pour le fondamental (n=1) on a :
c = λ× f0 = 2 × L × f0
A.N. : c = 2 × 523 × 0,422 = 441 m.s-1
2. Étude d’une corde placée dans un piano :
2.1.1. FAUX
2.1.2. VRAI
2.1.3. FAUX PAS DE JUSTIFICATION
2.2.1. VRAI
2.2.2. FAUX
v =
µ
F
= λ × f soit f =
1.
F
λ µ
Si on tend la corde, F augmente donc f augmente, c’est-à-dire que la
hauteur du son augmente.
3. Étude de la note émise par un piano :
3.1.1. FAUX
3.1.2. FAUX
3.1.3. VRAI
3.1.4. FAUX
f0 =
T
1
or 3T = 5,43 ms
f
0
=
31043,5 1
3−
×
= 552 Hz
3T

3.2.1. VRAI
r = 1 pour f proche de 552 Hz qui correspond bien au fondamental, de
plus présence d'harmoniques. Il s'agit bien d'un son complexe.
3.2.2. FAUX
r = 1 pour f proche de 400 Hz : ne correspond pas au fondamental.
3.2.3. FAUX
r = 1 pour f proche de 552 Hz qui correspond au fondamental, mais
absence d'harmoniques. Il s'agit d'un son pur.
3.2.4. FAUX
r = 1 pour f < 400 Hz, ce qui ne correspond pas au fondamental.
3.3.1. FAUX
3.3.2. VRAI
La fréquence fondamentale obtenue précédemment est de 552 Hz, or le
« do4 » correspond à une fréquence fondamentale de 523 Hz, la corde est
mal accordée.