Oui
Synthèse organique
Spectroscopie
Titrage
Sujet Bac Corrigé - Parfum de rose - Métropole 2025 Jour 2 - Ex 3 - Corrigé (Physique-chimie)
1 juin 2025
Terminale spécialité
🌹 L'exercice 3 du bac 2025 de physique-chimie en Métropole (jour 2), sur 5 points, suit la synthèse de l'éthanoate de géranyle, une molécule au parfum de rose, à partir du géraniol.
- La chimie organique : groupes caractéristiques, spectre infrarouge, catalyseur et flèches courbes du mécanisme.
- La synthèse : estérification, intérêt du chauffage, décantation et proportions stœchiométriques.
- Le bilan : titrage pH-métrique de l'acide restant, rendement, puis une question ouverte sur la sécurité du parfum.
Le sujet officiel et le corrigé détaillé sont gratuits en PDF, avec les figures complétées et les pièges expliqués.

Fiche de cours
Synthèse organique — Terminale spécialité physique-chimie
L'essentiel du cours, les formules et les méthodes utiles pour cet exercice, sur une page gratuite.
Voir la fiche de coursCet exercice mobilise aussi : Spectroscopie · Titrage
✅ Correction
🫣
Correction Masquée
Avez-vous bien cherché l'exercice ?
Corrigé interactif · 11 questions
0 / 11 vues
Cherche d'abord la question sur le sujet, puis compare avec ce qu'il faut écrire sur ta copie.
Q1Nommer le groupe caractéristique entouré sur le géraniol. Identifier les familles chimiques du géraniol et de l'éthanoate de géranyle.
Le groupe entouré, −OH porté par un carbone tétraédrique, est le groupe hydroxyle.
Le géraniol appartient donc à la famille des alcools.
L'éthanoate de géranyle contient l'enchaînement −CO−O−C : il appartient à la famille des esters.
Groupe hydroxyle ; géraniol : alcool ; éthanoate de géranyle : ester.
Tu avais trouvé ?
Q2Attribuer, en justifiant, le spectre infrarouge de la figure 1 au géraniol ou à l'éthanoate de géranyle.
Données utiles table IR : O−H alcool, 3200 – 3700 cm−1, forte ; C=O, 1700 – 1800 cm−1, forte et fine
Indice Deux arguments valent mieux qu'un : une bande présente (C=O) et une bande absente (O−H). Citer chaque fois le nombre d'onde lu et l'intervalle de la table.
Le spectre présente une bande forte et fine vers 1740 cm−1, dans l'intervalle 1700 – 1800 cm−1 : la molécule possède une liaison C=O.
Il ne présente aucune bande forte entre 3200 et 3700 cm−1 : la molécule ne possède pas de liaison O−H d'alcool.
Or le géraniol possède une liaison O−H et aucune liaison C=O, alors que l'éthanoate de géranyle possède une liaison C=O et aucune liaison O−H.
Le spectre de la figure 1 est celui de l'éthanoate de géranyle.
Tu avais trouvé ?
Q3Rappeler la définition d'un catalyseur puis identifier, en justifiant, l'espèce chimique qui catalyse l'estérification.
Un catalyseur est une espèce chimique qui augmente la vitesse d'une transformation sans figurer dans l'équation de la réaction : il est consommé au cours d'une étape puis intégralement régénéré.
Dans le mécanisme, l'ion HX+ est un réactif de l'étape 1 et un produit de l'étape 5 : il est consommé puis régénéré.
Le catalyseur est l'ion hydrogène HX+ (apporté par l'acide sulfurique).
Tu avais trouvé ?
Q4Représenter, sur la figure A2 de l'annexe, les flèches courbes expliquant la formation ou la rupture des liaisons lors des étapes 1, 2 et 5.
Indice Une flèche courbe représente le déplacement d'un doublet d'électrons : elle part toujours d'un doublet (non liant ou liaison), site donneur, et arrive sur un atome accepteur, pauvre en électrons.
Étape 1 : une flèche part d'un doublet non liant de l'oxygène du groupe C=O et pointe vers HX+ (formation de la liaison O−H).
Étape 2 : une flèche part d'un doublet non liant de l'oxygène de R−OH et pointe vers l'atome de carbone lié aux deux oxygènes (formation de la liaison C−O) ; une seconde flèche part de la double liaison C=O et pointe vers l'oxygène chargé positivement (rupture d'une des deux liaisons).
Étape 5 : une flèche part de la liaison O−H et pointe vers l'oxygène chargé positivement (rupture de la liaison, libération de HX+).
Quatre flèches courbes : une à l'étape 1, deux à l'étape 2, une à l'étape 5 (figure ci-dessous).
Figure A2 complétée : chaque flèche courbe (en orange) part d'un doublet et pointe vers le site accepteur
Tu avais trouvé ?
Q5Donner la formule brute de l'espèce A de l'étape 4 puis écrire l'équation de la réaction d'estérification entre le géraniol et l'acide éthanoïque.
Étape 4 : le cation de gauche perd le groupe −OHX2X+. Par conservation des éléments et de la charge, l'espèce A est neutre et contient deux H et un O : A est l'eau, HX2O.
L'équation s'obtient en faisant le bilan des cinq étapes ; le catalyseur HX+ et les intermédiaires se simplifient :
CHX3COX2H+R−OHCHX3COO−R+HX2O
A : HX2O ; CHX3COX2H+R−OHCHX3COO−R+HX2O
Tu avais trouvé ?
Q6Indiquer l'intérêt de chauffer le mélange.
L'estérification est une transformation lente. La température est un facteur cinétique : en chauffant, on augmente la vitesse de la transformation.
Chauffer permet d'atteindre plus rapidement l'état final (durée de la synthèse réduite).
Tu avais trouvé ?
Q7Indiquer, en justifiant, la position relative et le contenu des phases dans l'ampoule à décanter.
Données utiles dA=1,0 ; dG=0,89 ; dEG=0,92
Indice Dans une ampoule à décanter, comparer les densités : la phase la plus dense est en bas. Un schéma légendé de l'ampoule est une réponse acceptée, à condition de justifier par les densités.
La phase organique contient le géraniol restant (dG=0,89) et l'éthanoate de géranyle formé (dEG=0,92) : sa densité est comprise entre 0,89 et 0,92.
La phase aqueuse contient l'eau, l'acide éthanoïque restant et le catalyseur : sa densité est voisine de dA=1,0.
La phase la moins dense surnage.
Phase organique (géraniol et ester) au-dessus ; phase aqueuse (eau, acide éthanoïque restant) en dessous.
Tu avais trouvé ?
Q8Vérifier par le calcul que l'acide éthanoïque et le géraniol sont introduits dans les proportions stœchiométriques.
Données utiles VA=50 mL ; CA=1,0 mol⋅L−1 ; mG=7,7 g ; MG=154,25 g⋅mol−1
Acide éthanoïque : nA=CA×VA=1,0×50×10−3=5,0×10−2 mol
Géraniol : nG=MGmG=154,257,7=5,0×10−2 mol
D'après l'équation (Q5), une mole d'acide réagit avec une mole de géraniol : le mélange est stœchiométrique si 1nA=1nG.
nA=nG=5,0×10−2 mol : les réactifs sont introduits dans les proportions stœchiométriques.
Tu avais trouvé ?
Q9Écrire l'équation de la réaction support du titrage puis déterminer, à l'aide de la courbe, la quantité de matière d'acide éthanoïque restant après deux heures de chauffage.
Données utiles CB=1,0 mol⋅L−1 ; figure 2
L'acide éthanoïque réagit avec les ions hydroxyde de la solution titrante :
CHX3COX2H(aq)+HOX−(aq)CHX3COX2X−(aq)+HX2O(l)
Volume à l'équivalence : par la méthode des tangentes parallèles (deux tangentes parallèles de part et d'autre du saut de pH, puis la parallèle équidistante, qui coupe la courbe au point d'équivalence), on lit VE=32,8 mL.
À l'équivalence, les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques :
1nrestant=1n(HOX−)verseˊsoitnrestant=CB×VE
nrestant=1,0×32,8×10−3=3,3×10−2 mol
nrestant=3,3×10−2 mol d'acide éthanoïque
VE=32,8 mLpHVB (mL) Figure 2 du sujet : deux tangentes parallèles, la parallèle équidistante (tirets) et la lecture de VE
Tu avais trouvé ?
Q10Déterminer le rendement η de la réaction d'estérification.
Données utiles nA=nG=5,0×10−2 mol (Q8) ; nrestant=3,3×10−2 mol (Q9)
Quantité d'acide consommée : nA−nrestant=5,0×10−2−3,3×10−2=1,7×10−2 mol.
D'après l'équation (Q5), une mole d'acide consommée forme une mole d'ester : nEG=1,7×10−2 mol.
Si la transformation était totale, le mélange étant stœchiométrique, on obtiendrait nmax=nA=5,0×10−2 mol d'ester.
η=nmaxnEG=5,0×10−21,7×10−2=0,34
η=34 %
Tu avais trouvé ?
Q11Déterminer le nombre maximal de pulvérisations de parfum qu'une personne de 65 kg peut effectuer sans se mettre en danger. Commenter.
Données utiles dose sans risque : 17,75 mg de géraniol par kg ; parfum : 0,001 % en masse de géraniol ; V=0,15 mL par pulvérisation ; d=0,84 ; ρeau=1,0 g⋅mL−1
Indice Question ouverte : annoncer les étapes (masse tolérée, masse par pulvérisation, quotient), garder les valeurs intermédiaires non arrondies dans la calculatrice et finir par un commentaire chiffré. Une démarche claire rapporte des points même inaboutie.
Masse maximale de géraniol pour une personne de 65 kg : mmax=17,75×65=1154 mg=1,154 g
Masse de parfum dans une pulvérisation : mp=d×ρeau×V=0,84×1,0×0,15=0,126 g
Masse de géraniol dans une pulvérisation : m1=1000,001×mp=1000,001×0,126=1,26×10−6 g
Nombre maximal de pulvérisations : N=m1mmax=1,26×10−61,154=9,2×105
Commentaire : cela représente 9,2×105×0,15 mL≈1,4×102 L de parfum, soit près d'un million de pulvérisations. Ce nombre est inatteignable en pratique : l'usage normal du parfum ne présente pas de danger lié à cette dose.
N≈9,2×105 pulvérisations, soit environ 900 000 : aucun risque en usage courant.
Tu avais trouvé ?
Un parfum de rose : synthèse d'un ester en 5 points
L'exercice 3 du bac 2025 de physique-chimie en Métropole (jour 2) compte 5 points et 11 questions. Il étudie la synthèse de l'éthanoate de géranyle, un ester à l'odeur de rose, par estérification du géraniol avec l'acide éthanoïque en présence d'acide sulfurique. Il balaie presque tout le programme de chimie organique de terminale, de l'analyse spectrale au calcul de rendement, et se termine par une question ouverte sur la sécurité d'un parfum.
Identifier les molécules (Q1 et Q2)
Le groupe entouré sur le géraniol est un groupe hydroxyle : la molécule est un alcool, tandis que l'éthanoate de géranyle est un ester. Attention à ne pas confondre le nom du groupe (hydroxyle) et celui de la famille (alcool). Pour attribuer le spectre infrarouge, deux arguments valent mieux qu'un : une bande forte et fine vers 1 740 cm-1 signale une liaison C=O, et l'absence de bande forte entre 3 200 et 3 700 cm-1 exclut la liaison O-H. Le spectre est donc celui de l'ester. Les bandes vers 2 900 cm-1, dues aux liaisons C-H, ne permettent pas de trancher.
Le mécanisme et le catalyseur (Q3 à Q5)
Un catalyseur accélère la transformation sans figurer dans l'équation : il est consommé puis régénéré. Ici, l'ion H+ est réactif de l'étape 1 et produit de l'étape 5. Il ne faut pas le confondre avec un intermédiaire réactionnel, formé puis consommé. Les flèches courbes partent toujours d'un doublet d'électrons et pointent vers un site accepteur : jamais de H+ vers l'oxygène, et à l'étape 2 une seconde flèche est indispensable pour éviter un carbone à cinq liaisons. Le bilan des étapes donne l'espèce A, l'eau, et l'équation d'estérification avec une double flèche, la transformation n'étant pas totale.
La synthèse au laboratoire (Q6 à Q8)
Le chauffage a un intérêt cinétique : il accélère une transformation lente. Écrire qu'il augmente le rendement est une erreur fréquente. Dans l'ampoule à décanter, la phase organique (géraniol et ester, densités 0,89 et 0,92) surnage au-dessus de la phase aqueuse, de densité voisine de 1,0. Les quantités initiales valent toutes deux 5,0 × 10-2 mol : le mélange est stœchiométrique. Il faut convertir 50 mL en litres et écrire le zéro final significatif.
Titrage, rendement et question ouverte (Q9 à Q11)
Le titrage de l'acide restant par la soude se modélise par CH3CO2H + HO- → CH3CO2- + H2O. La méthode des tangentes parallèles donne VE = 32,8 mL, soit 3,3 × 10-2 mol d'acide restant. On en déduit 1,7 × 10-2 mol d'ester formé et un rendement de 34 %. Le piège : diviser l'acide restant par l'acide initial, ce qui donne 66 %.
La dernière question, ouverte, demande le nombre maximal de pulvérisations pour une personne de 65 kg. Il faut enchaîner la masse tolérée, la masse de parfum par pulvérisation, puis la masse de géraniol, en retenant que 0,001 % correspond à un facteur 10-5. On obtient environ 9,2 × 105 pulvérisations : un usage normal ne présente aucun danger.
Conseils pour réussir
Annoncez les étapes de la question ouverte avant de calculer : une démarche claire rapporte des points même inaboutie. Pour le spectre et le mécanisme, citez systématiquement les nombres d'onde lus et décrivez ce que représente chaque flèche.