Correction Physique-Chimie Bac S - Liban 2013 exercice 1 - Acide lactique et médecine animale

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Correction de l'épreuve de Physique-Chimie de la session du bac 2013, série S, Liban. Exercice 1 : Acide lactique et médecine animale (7 points)

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BAC S LIBAN 2013 - Correction EXERCICE 1 : ACIDE LACTIQUE ET MEDECINE ANIMALE (7 points) 1.L’ACIDE LACTIQUE 1.1.Etude de la molécule d’acide lactique 1.1.1.Formule topologique de l’acide lactique : 



 1.1.2.Groupes caractéristiques :carboxyle(acide carboxylique) ethydroxyle(alcool)   



   1.1.3.La molécule d’acide lactique possèdeun carbone asymétrique: elle est doncchirale (non superposable à son image dans un miroir) et existe sous forme de deuxénantiomères.

1.2.Analyse spectroscopique 1.2.1.Le spectre IR de l’acide lactique présente les bandes d’absorption suivantes : -1 •: liaison O-H de l’acide carboxyliqueBande à 2500-3200 cm -1 •: liaison C=O de l’acide carboxyliqueBande à 1700-1800 cm Il s’agit donc duspectre n°1.

1.2.2.L’acide lactique possède 4 groupes de protons équivalents chimiquement, le spectre RMN comporte donc4 signaux: •Protons a :doublet(un proton b voisin) •Proton b :quadruplet(3 protons a voisins) •Proton c et d :singulet(pas de couplage car le proton est porté par l’atome d’oxygène)

2.TEST D’EFFORT D’UN CHEVAL 2.1.Dosage de l’acide lactique après une phase du test − − 2.1.1.du dosagR support AH(aq)+HO(aq)→A(aq)+H O(liq) éaction e (acido-basique) :22.1.2.A l’équivalence, les réactifs ont été introduits dans les proportions stoechiométriques : n=nAH HO− C×V 1E C= Soit :CS×VS=C1×VE, d’où :SV S −3 1,00.10×4,0−5−1 Application numérique :CS= =8,0.10mol.L50,0 2.1.3.ΔCΔVΔV S E E ΔC=C× D’après les hypothèses :=, soit :S SC V V S E E −50,4−6 ΔC=8,0.10× =8,0.10 Application numérique :S4 −5−1 C=(8,0±0,8).10mol.L On en déduit l’encadrement :S−5−5−1 Soit :7,2.10≤CS≤8,8.10mol.L−3−1 2.1.4.La solution S a été diluée par 50, on a donc :C=50×CS=4,0.10mol.L−3−3−1 3,6.10≤C≤4,4.10mol.L On en déduit également : 2.2.Evaluation de la condition physique du cheval :Calculons la concentration massique en acide lactique dans le sang du cheval lors du test −3−1 = × =4,0.10×90=0,36g.L CmC MD’après le document 3, le paramètre V4 (seuil de fatigue) est donc de 500 m/min. D’après le document 2, la concentration massique en acide lactique dans le sang du cheval -1 trois semaines auparavant était de 0,2 g.L pour une vitesse de 500 m/min. Le paramètre V4 était de 600 m/min.

Actuellement : •Pour une même vitesse (500 m/min), la concentration sanguine en acide lactique est -1 -1 plus élevée (0,36 g.L au lieu de 0,2 g.L ). •Le paramètre V4 (seuil de fatigue) est plus faible (500 m/min au lieu de 600 m/min). Le cheval est doncmoins performant. 3.POLYMERISATION DE L’ACIDE LACTIQUE 3.1.La polymérisation de l’acide lactique en acide polylactique est uneréaction lente (30 min d’après le protocole du document 4). 3.2.Facteurs cinétiques : •Elévation de latempérature(chauffage à 110°C) •Ajout d’uncatalyseur(acide sulfurique) 3.3.Pour vérifier que l’acide sulfurique est un catalyseur, on effectue un suivi cinétique de la réaction en présence et en absence d’acide sulfurique (tous les autres paramètres étant identiques) puis on détermine letemps de demi-réaction. Le temps de demi-réaction diminue lors de l’ajout d’un catalyseur.

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