Exercice I Etude d’une séance d’entraînement
(7 points)1.1. (0,5 pts pour expliquer la méthode + 0,25 pts pour la réponse = 0,75 pts).
D’après la courbe a, lorsque le plongeur atteint la profondeur de 110 mètres, sa fréquence cardiaque est alors de 40 battements par minute.
110 m 40
1.2. (0,25 pts pour le calcul + 0,25 pts pour l’unité de la réponse = 0,5 pts).
D’après l’énoncé, chaque battement envoie un volume égal à 7,0 x 10-2 L de sang dans l’aorte. Donc pour 40 battements, on aura un volume circulant dans l’aorte V = 40 x 7,2 x 10-2 = 2,88 L. Ayant 40 battements chaque minute, le volume qui circule chaque minute est donc V = 2,88 L.
1.3. (0,5 pts pour le calcul + 0,5 pts pour le résultat + 0,5 pts pour unité du résultat).
D La formule du débit est donnée: D = S x v, on en déduit que la vitesse a pour expression v =
S 4,7 x 10-5
Soit v = = 1,88 x 10-1 m/s
2,5 x 10-4
2.1. (0,5 pts pour expliquer la méthode + 0,25 pts pour la réponse = 0,75 pts).
D’après la courbe b, lorsque le plongeur atteint la profondeur de 110 mètres, la pression atteint la valeur de 1,2 MPa = 1,2 x 106 Pa
110 m 1,2 MPa
2.2. (0,5 pts). L’appareil utilisé est un manomètre ou un pressiomètre.
2.3. (0,5 pts pour la formule littérale ou la formule numérique + 0,25 pts pour le résultat + 0,25 pts pour l’unité du résultat = 1,0 pts).
F
On nous donne la relation: p = ce qui donne F = p x S = 1,2 x 106 x 5,0 x 10-5 = 6,0 x 10 N S
2.4. (1,0 pts pour la valeur de la pression + 0,25 pts pour le calcul de la force + 0,25 pts pour l’unité du résultat = 1,5 pts).
A la surface, grâce à la courbe b, on détermine que la pression a pour valeur p0 = 0,1 x 106 Pa.
On applique alors la relation F = p x S = 0,1 x 106 x 5,0 x 10-5 = 5,0 N 2.5. (0,5 pts).
Nous venons de montrer qu’à la surface de l’eau (donc dans notre vie quotidienne), la force subit par les tympans a pour valeur:
F0 = 5,0 N
En profondeur à 110 m la force F subit par les mêmes tympans, a pour valeur F = 6,0 x 10 = 60 N Soit une force 12 (x) plus intense. D’où une explication aux douleurs de l’apnéiste en eau profonde.
2.2. (0,25 pts pour la formule littérale ou la formule numérique + 0,25 pts pour le résultat + 0,25 pts pour l’unité du résultat = 0,75 pts).
On applique la relation nbeq = Cb x Vbeq = 1,5 x 10-2 x 9,3 x 10-3 = 13,95 x 10-5 = 1,4 x 10-4 mol.
2.3. (0,5 pts)A l’équivalence, on a la relation donnée 2.2 nbeq = na. On en déduit don na = 1,4 x 10-4 mol.
2.4. (0,25 pts raisonnement + 0,25 pts résultats = 0,5 pts).
Nous venons de trouver la quantité de matière d’aspirine présente dans 10,0 mL de la solution S. On peut donc en déduire la quantité de matière dans 200 mL (volume 20 x plus important) de solution S: nS = 20 x 1,4 x 10-4 = 2,8 x 10-3 mol.
2.5. (0,25 pts pour la formule littérale ou la formule numérique + 0,25 pts pour le résultat + 0,25 pts pour l’unité du résultat = 0,75 pts).
On en déduit la masse d’aspirine présente dans la solution S, par la relation m = n x M = 2,8 x 10-3 x 180 = 5,0 x 10-1 g
2.6. (0,5 pts). Nous venons de calculer la masse d’aspirine présente dans la solution S. Or cette solution S a été préparée en broyant un cachet d’aspirine. Nous venons donc de trouver la amsse d’aspirine présente dasn ce cachet d’aspirine. On en déduit que la notation
«Aspirine 500» indique que chaque cachet contient 500 mg (valeur proche des 504 mg calculées aux incertitudes de calcul) d’aspirine actif.
Exercice II Etude de l’aspirine
(8 points)1.1. (0,5 pts) Pour préparer la solution S, on va dissoudre le cachet dans une fiole (Proposition n°3) de 200 mL, dans laquelle on rajou- tera l’eau de la pissette.
1.2. Un acide est une espèce chimique capable de perdre (0,25 pts) un ou plusieurs protons H+ (0,25 pts).
1.3. (1 pt). Le diagramme de prédominance:
0 7
14 Forme Acide
C9H8O4 domine
Forme Base C9H7O4- domine
pH
3,5
2.1. Le montage du dosage (2 points)
1.4. (0,5 pts). A partir du diagramme de prédominance, on vidualise qu’à pH = 2,5 c’est la forme acide de de la vitamine C qui domine.
1.5. (0,5 pts). Il faut placer son oeil au niveau du trait de jauge (position 1) pour mesurer précisément le volume Va.
Solution à titrer Burette
Solution Titrante
Sonde pH-métrique
Bécher Agitateur magnétique
Les points sont répartis de la façon suivante:
- pour le schéma (0,5 points).
- les annotations (1,5 points).
On compte 0,25 pt en moins par erreur
Exercice III Etude de la tyrosine
(5 points)1.1. Le groupe a est le groupe amine (0,5 pts) et le groupe b le groupe carboxyle (0,5 pts).
On accepte la réponse le groupe acide carboxylique pour le groupe b.
1.2. La tyrosine appartient donc à la famille des acides aminés, car on y retrouve les deux groupes caractéristiques de ces deux familles:
le groupe a est caractéristique de la famille des amines (0,5 pts) et le groupe b caractéristique de la famille des acide carboxyliques (0,5 pts).
Plus précisément acide aminé, car ces deux groupes sont portés par le même atome de carbone (0,5 pts).
1.3. (0,75 pts) L’atome de carbone repéré par un astérisque est un carbone symétrique car il établit 4 liaisons avec 4 groupes d’atomes différents.
1.4. (0,25 pts) La présence d’un carbone asymétrique permet d’affirmer que la molécule est chirale.
1.5. (0,25 pts) Le groupement A correspond à
O
2.2. (1 pts) A partir de deux acides aminés, on peut obtenir 4 dipeptides différents: Tyr - Gly Gly - Tyr Gly - Gly Tyr - Tyr de formule brute C7H7O
1.6. Lorsque le groupe amine NH2 est placé à gauche de la branche horizontale (0,25 pts) de la représentation de Fischer, on parle de la représentation L (0,25 pts)
2.1. (0,5 pts) La Glycine a pour formule semi-développée: H2N - CH2 - C - OH