Physique-Chimie – S – 2016 – Asie

Exercice 1 : Un peu de chimie chez les abeilles (5 points)

Associer un groupe caractéristique à une fonction dans le cas des alcools, cétone, acide carboxylique. Prévoir si une molécule possède des diastéréoisomères Z/E (1ère S). Identifier les atomes de carbone asymétriques d’une molécule donnée. À partir d’un modèle moléculaire ou d’une représentation reconnaître si des molécules sont identiques, énantiomères ou diastéréoisomères. Exploiter un spectre IR pour déterminer des groupes caractéristiques à l’aide de tables de données ou de logiciels. Relier un spectre RMN simple à une molécule organique donnée, à l’aide de tables de données ou de logiciels. Identifier les protons équivalents. Relier la multiplicité du signal au nombre de protons portés par les atomes de carbone voisins (règle des (n+1)-uplets). Pratiquer une démarche expérimentale pour déterminer la concentration d’une espèce à l’aide de courbes d’étalonnage en utilisant la spectrophotométrie dans le domaine du contrôle de la qualité.

Exercice 2 : Les LIDAR (10 points)

Distinguer une modification de chaîne d’’une modification de groupe caractéristique. Déterminer la catégorie d’une réaction (substitution, addition, élimination) à partir de l’’examen de la nature des réactifs et des produits. Définir un catalyseur. Savoir reconnaître les différents types de catalyse (homogène, hétérogène, enzymatique).
Maitriser les aspects liés à la sécurité d’une synthèse (pictogrammes de sécurité, justification des techniques de protection). Associer un groupe caractéristique à une fonction dans le cas des alcools. Reconnaître un acide, une base dans la théorie de Brönsted (par analyse de la polarité des liaisons.). Identifier l’espèce prédominante d’un couple acide-base connaissant le pH du milieu et le pKa du couple. Calculer le pH d’une solution aqueuse de base forte de concentration usuelle. Justifier le choix des techniques de synthèse et d’’analyse utilisées. Connaître le principe et le mode opératoire de l’’extraction par un solvant (ampoule à décanter). Connaître le principe et le mode opératoire du lavage et du séchage d’une phase organique. Justifier le choix de la longueur d’’onde dans le cadre d’’un dosage spectrophotométrie. Connaître les limites dans le vide du domaine visible et situer les rayonnements infrarouges et ultraviolets (1ère S). Connaître la loi de Beer-Lambert (1ère S). Pratiquer une démarche expérimentale pour déterminer la concentration d’’une espèce à l’’aide de courbes d’’étalonnage en utilisant la spectrophotométrie, dans le domaine du contrôle de la qualité.

Exercice 3 : Synthèse asymétrique du menthol (5 points)

Utiliser la représentation de Cram. Utiliser la représentation topologique des molécules organiques. Connaitre les règles de nomenclature des alcanes et des alcènes (1ère S). Déterminer la catégorie d’une réaction (substitution, addition, élimination) à partir de l’examen de la nature des réactifs et des produits. Identifier les atomes de carbone asymétriques C* d’une molécule donnée. À partir d’un modèle moléculaire ou d’une représentation reconnaître si des molécules sont identiques, énantiomères ou diastéréoisomères. Extraire et exploiter des informations sur la catalyse. Prévoir si une molécule possède une diastéréoisomérie Z/E (1ère S). Reconnaître des espèces chirales à partir de leur représentation. Effectuer une analyse critique de protocoles expérimentaux pour identifier les espèces mises en jeu. Extraire et exploiter des informations en lien avec la chimie durable. Comparer les avantages et inconvénients de deux protocoles.

Exercice 3 de spé : Une micropile à combustible (5 points)
Résolution de problème. Piles à combustible.

LE SUJET

 


LE CORRIGÉ

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