Corrigé BTS 2015 - Bio analyses contrôles - Sciences Physiques et chimiques

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• Publié par: Studyrama
• Publié le: 01 juin 2015
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• Langue: Français

Extrait

BTS Spécialité BIO ANALYSES CONTROLES

Session 2015

Épreuve :Sciences Physiques et chimiques

Durée de l’épreuve:2h

Coefficient :3

1

A.Polarimétrie.

PROPOSITION DE CORRIGÉ

1.La loi de Biot pour une solution contenant une substance active dans un solvant inactif s'écrit

20 α= [α] D x l x c

2.αest l'angle de déviation du plan de polarisation de la lumière , en degrés °

20 2 -1 [α] D .kgest le pouvoir rotatoire spécifique de la substance optiquement active en °.m

l est la longueur du tube en m

-3 c est la concentration de l'espèce en kg.m

3.Une solution de D glucose est dextrogyre car son pouvoir rotatoire spécifique est positif : l'angle de déviation sera lui aussi positif et on aura une déviation du plan de polarisation vers la droite , d'où l'adjectif dextrogyre.

4.1

-1 3 La régression linéaire donne a=0,1053 °.kg .m b=0 et r=0,99.

4.2 On obtient donc une droite qui passe par l'origine , ce qui signifie que l'angle de déviation est proportionnel à la concentration de l'espèce.La loi de Biot est vérifiée.

20 ϰ.ϯ. Le coefficieŶt diƌecteuƌ de la dƌoite a est Ġgal d’apƌğs la loi de Biot à [α] D x l.

20 2 -1 On en déduit que [α] D =a/l=0,1053/0,20=0,5265°.m .kg

L'écart relatif est ((0,527-0,5625)/0,527)x100=0,09%

20 -3 5.1En utilisant la loi de Biot , on a cm=α/;[α] D x l)=5,10/(0,527x0,2)=48,4 kg.m

-1 soit cm=48,4 g.L

ϱ.Ϯ OŶ eŶ dĠduit d’apƌğs l'ĠŶoŶcĠ Ƌue cette solutioŶ est à ϰ,ϴϰ% en glucose

ϱ.ϯ OŶ peut eŶcadƌeƌ le pouƌceŶtage d’apƌğs les iŶdications de l'emballage entre 4,80% et 5,20%.

Le pourcentage trouvé expérimentalement est compris dans l'encadrement : le contrôle qualité est donc validé

2

B.Les Gerris comme détecteurs de pollution de l'eau.

-1 ϭ.σ=F/Ϯʋd , oŶ eŶ dĠduit Ƌue σ est eŶ N.ŵ

-2 -1 Ϯ. σ=Ϭ,ϬϮϬ/;ϮʋxϬ,ϬϱϳͿ=ϱ,ϱϴ.ϭϬN.m

-4 -2 -1 ϯ. σ=;hgƌʌͿ/Ϯ=;Ϭ.ϬϭϭϰxϭϬϬϬxϵ,ϴϬxϭ,ϬϬ.ϭϬN.m)/2= 5,586.10

La deuxième valeur est très proche de la première trouvée.

4.L'eau est moyennement polluée.

5.Le coefficient de tension superficielle est faible , ce qui provoque la noyade des gerris , donc leur disparition.

-2 -2 -2 ϲ. σ> ϲ,ϰϬ.ϭϬ soit ;hgƌʌͿ/Ϯ> ϲ,ϰϬ.ϭϬd'où h> (2x 6,40.10Ϳ/gƌʌ soit h> Ϭ,ϭϯ ŵ soit ϭϯ cŵ

C.Conductimétrie

1.L'ajout d'eau permet de limiter l'effet de dilution et d'avoir une immersion de la sonde.

- 3- 2.AH 3 +3 HO +3H= A 2 0

3.A l'équivalence , les réactifs ont été introduits dans les proportions stoechiométriques de l'équation bilan

- soit n initial ( AH 3 )=n versé (HO )/3

4.Le volume équivalent s'obtient à l'intersection des deux portions de droites.

5.On a Cs Vs= CbVe/3

-2 -1 soit cs= (0,100x10,3)/(3x20)= 1,72.10 mol.L

-1 -1 6.C jus= csx20=3,44.10 mol.L

-1 Cm=C jus xM=66 g.L

7.La valeur trouvée est au dessus de la valeur moyenne proposée par l'énoncé.L'expérience ne permet pas de valider la théorie du chimiste.

D.Chimie organique

1.NH 2 = Fonction amine

R-COO : fonction ester

2.1. 4 nitro toluène( ou 4 nitro méthylbenzène )

2.2. L'acide nitrique HNO 3 permet la nitration du toluène

3

2.3 Il se formerait minoritairement (encombrement stérique) le composé ortho.

2- + - 3+ 3.1 Cr 2 O 7 +6e =2Cr +7H +14H 2 O

- + 2H 2 O+RCH 3 =RCOOH+6e +6H (écritures simplifiees de A et B)

3.2.En éliminant les électrons

2- + 3+ RCH 3 +Cr 2 O 7  +8H =RCOOH+2Cr +5H 2 O

- 3.3 Le permanganate MnO 4 est un bon oxydant, moins dangereux que le dichromate

4.1 RCOOH+C 2 H 5 OH=RCOOC 2 H 5 +H 2 O

4.2 Il s'agit de l'éthanol

4.3 Estérification, réaction lente , limitée , athermique

4.4.On peut éliminer l'eau au fur et à mesure avec un appareil de Dean Stark, ou ajouter un catalyseur

5.NO 2 -ϕ-COOC 2 H 5 + 3H 2 =NH 2 -ϕ-COOC 2 H 5 +2H 2 0

4