Un problème de chimie au service de l'histoire de l'art

Cet exercice de spécialité de 5 points du Bac S 2018 Polynésie, prévu pour 50 minutes environ, part des fresques de Bamiyan, peintes à l'huile. Une huile convient à la peinture si elle est siccative, c'est-à-dire si elle forme un film solide en séchant, ce qu'indique un indice d'iode supérieur à 150. L'exercice demande de déterminer celui de l'huile d'olive grâce à un titrage indirect utilisant le réactif de Wijs, qui contient du chlorure d'iode.

Question 1 : la relation à l'équivalence

Le diiode formé est titré par les ions thiosulfate selon une réaction où une mole de diiode réagit avec deux moles de thiosulfate. À l'équivalence, la quantité de diiode titré vaut donc la moitié de c × VE. Le piège classique est de placer le coefficient 2 du mauvais côté. La méthode générale consiste à diviser chaque quantité de matière par son nombre stœchiométrique, puis à égaler les deux quotients.

Question 2 : la résolution de problème

Le témoin sans huile

L'échantillon E2 ne contient pas d'huile : tout le chlorure d'iode introduit est transformé en diiode puis titré. Avec un volume équivalent de 22,9 mL et une concentration de 2,00 × 10^-1 mol/L, la quantité initiale de chlorure d'iode dans 10,0 mL de réactif vaut 2,29 × 10^-3 mol.

Ce qui reste, ce qui s'est fixé

Dans l'échantillon E1, une partie du chlorure d'iode s'est fixée sur les doubles liaisons de l'huile. Le titrage, avec un volume équivalent de 11,9 mL, donne la quantité restante, 1,19 × 10^-3 mol. Par différence, 1,10 × 10^-3 mol se sont fixées sur l'huile. C'est le cœur de la démarche : utiliser VE1 seul conduirait à un résultat faux, car ce volume mesure ce qui reste et non ce qui a réagi.

De la quantité de matière à l'indice d'iode

La même quantité de diiode correspond à une masse de 0,279 g, fixée sur 0,30 g d'huile. Par proportionnalité, l'indice d'iode, rapporté à 100 g d'huile, vaut environ 93. Cette valeur est inférieure à 110 : l'huile d'olive est non siccative. Les peintres n'auraient donc pas pu remplacer l'huile de noix par de l'huile d'olive.

Regard critique

Le corrigé discute la précision : le repérage de l'équivalence et la pesée limitent le nombre de chiffres significatifs, mais l'indice trouvé est si éloigné du seuil de 150 que la conclusion est sûre. Ce type de commentaire est attendu dans une résolution de problème.

Conseils pour une résolution de problème

Commence par reformuler la question : ici, l'huile d'olive est-elle siccative ? Identifie la grandeur à calculer, l'indice d'iode, puis enchaîne les étapes en les annonçant : quantité initiale, quantité restante, quantité fixée, masse de diiode, indice. Garde les valeurs intermédiaires non arrondies et termine par une phrase de conclusion qui répond au problème. Le corrigé détaillé suit exactement cette progression.