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Spectroscopie
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Sujet Bac Corrigé - Analyse d'un comprimé - Centres étrangers 1 2026 Jour 1 - Ex 3 - Corrigé (Physique-chimie)
1 juin 2026
Terminale spécialité
💊 Des comprimés d'aspirine saisis par les douanes sont-ils commercialisables ? C'est la question de l'exercice 3 du bac 2026 de physique-chimie en centres étrangers 1 (jour 1), sur 4 points.
- L'identification : groupes caractéristiques et lecture du spectre infrarouge.
- La dilution : choix de la pipette et de la fiole jaugées.
- Le titrage pH-métrique : équation support, équivalence, volume équivalent par la courbe dérivée et contrôle de qualité.
Le sujet officiel et le corrigé détaillé sont gratuits en PDF, avec la démarche complète et les pièges à éviter.
Fiche de cours
Spectroscopie — Terminale spécialité physique-chimie
L'essentiel du cours, les formules et les méthodes utiles pour cet exercice, sur une page gratuite.
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Corrigé interactif · 7 questions
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Q1Recopier la formule topologique de l'aspirine, entourer ses groupes caractéristiques et nommer la famille fonctionnelle associée à chacun.
La molécule porte deux groupes caractéristiques (entourés sur la formule) :
- le groupe carboxyle −COOH : famille des acides carboxyliques ;
- le groupe ester −COO−C : famille des esters.
Deux groupes : carboxyle (acide carboxylique) et ester (ester).
Formule topologique de l'aspirine : les deux groupes caractéristiques entourésTu avais trouvé ?
Q2Justifier que le spectre infrarouge de l'échantillon peut correspondre à celui de l'aspirine.
Données utiles table IR : O−H acide carboxylique 2500 – 3200 cm−1 (large) ; C=O ester 1700 – 1740 cm−1 ; C=O acide carboxylique 1680 – 1710 cm−1
Sur le spectre, on repère :
- une bande large qui s'étend d'environ 2500 à 3200 cm−1 : liaison O−H d'un acide carboxylique ;
- deux bandes fines et intenses entre 1650 et 1800 cm−1 : liaisons C=O, l'une du groupe ester, l'autre du groupe carboxyle.
Ce sont les liaisons des deux groupes caractéristiques de l'aspirine (Q.1).
Le spectre est compatible avec celui de l'aspirine.
Tu avais trouvé ?
Q3Choisir, parmi la verrerie disponible, celle qui sert à préparer par dilution la solution titrante d'hydroxyde de sodium. Justifier.
Données utiles C0=5,00×10−2 mol⋅L−1 ; Cb=1,00×10−2 mol⋅L−1 ; fioles jaugées de 50,0, 100,0, 200,0 mL ; pipettes jaugées de 1,0, 2,0, 10,0, 25,0 mL
Indice Dilution : calculer F=Cmeˋre/Cfille, puis chercher une fiole et une pipette jaugées dont le rapport des volumes vaut F. Tester chaque fiole proposée.
Lors d'une dilution, la quantité de soluté est conservée : C0V0=CbVb, avec V0 le volume prélevé (pipette) et Vb le volume préparé (fiole).
Facteur de dilution : F=CbC0=1,00×10−25,00×10−2=5,00, donc Vb=5,00V0.
Seul couple disponible : V0=10,0 mL et Vb=50,0 mL. Les fioles de 100,0 et 200,0 mL demanderaient des pipettes de 20,0 et 40,0 mL, absentes.
Pipette jaugée de 10,0 mL et fiole jaugée de 50,0 mL.
Tu avais trouvé ?
Q4Écrire l'équation de la réaction support du titrage entre l'ion hydroxyde et l'aspirine, notée AH.
L'aspirine AH est un acide (couple AH/AX−) : elle cède un ion HX+ à la base HOX− (couple HX2O/HOX−).
AH(aq)+HOX−(aq)AX−(aq)+HX2O(l) Tu avais trouvé ?
Q5Définir l'équivalence d'un titrage.
L'équivalence est l'état du système pour lequel le réactif titré et le réactif titrant ont été introduits dans les proportions stœchiométriques de la réaction support du titrage.
Tu avais trouvé ?
Q6Déterminer la valeur du volume à l'équivalence en précisant la méthode utilisée.
Données utiles courbes pH=f(Vsoude) et dVdpH=g(Vsoude) du sujet
Indice Sans courbe dérivée, on utilise la méthode des tangentes parallèles : deux tangentes parallèles de part et d'autre du saut, puis la parallèle équidistante, qui coupe la courbe au point d'équivalence. Elle donne ici la même valeur.
Méthode de la courbe dérivée : à l'équivalence, le pH varie le plus vite, donc dVdpH est maximale. Le volume à l'équivalence est l'abscisse du sommet du pic.
Le sommet se situe entre 8 et 9 mL, nettement plus près de 9 mL.
VE=8,8 mL
VE=8,8 mLpHVsoude (mL) Courbe pH = f(V) et pic de la dérivée (son échelle, à droite dans le sujet, n'est pas reproduite) : le sommet du pic donne VETu avais trouvé ?
Q7Vérifier, à l'aide du résultat du dosage pH-métrique, si les comprimés d'aspirine interceptés par les douanes sont commercialisables.
Données utiles VE=8,8 mL (Q.6) ; Cb=1,00×10−2 mol⋅L−1 ; Va=20,0 mL ; V=500,0 mL ; M=180,2 g⋅mol−1 ; masse affichée 500 mg ; tolérance ±15 %
Indice Question ouverte : annoncer les étapes (quantité titrée, passage au comprimé, masse, comparaison à l'intervalle toléré) et finir par une phrase qui répond à la question posée.
Quantité titrée. À l'équivalence, d'après l'équation (Q4) : n(AH)titreˊ=n(HOX−)verseˊ=CbVE.
Quantité dans le comprimé. Le comprimé est dissous dans V=500,0 mL et on n'en titre que Va=20,0 mL :
n(AH)comprimeˊ=CbVE×VaV
n(AH)comprimeˊ=1,00×10−2×8,8×10−3×20,0500,0=2,2×10−3 mol
Masse. m=n×M=2,2×10−3×180,2=0,40 g, soit 4,0×102 mg.
Comparaison. Tolérance : 0,15×500=75 mg ; la masse doit être comprise entre 425 mg et 575 mg. Or 4,0×102 mg<425 mg (écart d'environ −20 %).
m≈4,0×102 mg, hors de l'intervalle [425 ; 575] mg : les comprimés ne sont pas commercialisables.
Tu avais trouvé ?
Contrôler des comprimés d'aspirine : un exercice de 4 points
Le troisième exercice du bac 2026 de physique-chimie en centres étrangers 1 (jour 1) compte 4 points et 7 questions, pour une quarantaine de minutes de travail. Des douaniers ont intercepté des comprimés annoncés à 500 mg d'aspirine : il s'agit d'identifier la molécule, de préparer une solution titrante par dilution, puis de réaliser un titrage pH-métrique pour vérifier la masse réelle d'aspirine. C'est un exercice de chimie très classique, où chaque point se gagne par la précision du vocabulaire et de la méthode.
Identifier l'aspirine (Q1 et Q2)
Sur la formule topologique, il faut entourer deux groupes caractéristiques en entier : le groupe carboxyle, de la famille des acides carboxyliques, et le groupe ester, de la famille des esters. Entourer seulement C=O ou seulement O−H conduirait à lire une cétone ou un alcool ; le cycle, lui, n'est pas un groupe caractéristique.
Sur le spectre infrarouge, on repère une bande large entre 2 500 et 3 200 cm-1, caractéristique de la liaison O−H d'un acide carboxylique, et deux bandes fines et intenses entre 1 650 et 1 800 cm-1, correspondant aux deux liaisons C=O. Rappel utile : en transmittance, une bande est un creux, et l'axe des nombres d'onde est gradué de droite à gauche. La formulation « peut correspondre » est importante : le spectre confirme la présence des groupes, il ne prouve pas à lui seul l'identité de la molécule.
Préparer la solution titrante (Q3)
Le facteur de dilution vaut F = C0/Cb = 5,00. Il faut donc une fiole dont le volume vaut cinq fois celui de la pipette : seul le couple pipette jaugée de 10,0 mL et fiole jaugée de 50,0 mL convient avec la verrerie proposée. Tester chaque fiole permet de justifier ce choix ; une éprouvette ou deux prélèvements successifs ne garantissent pas la précision attendue.
Le titrage pH-métrique (Q4 à Q6)
L'aspirine, notée AH, réagit avec l'ion hydroxyde selon AH + HO- → A- + H2O, avec une flèche simple car la réaction support est totale ; les ions sodium sont spectateurs. L'équivalence se définit comme l'état où réactif titré et réactif titrant ont été introduits dans les proportions stœchiométriques. Le volume équivalent se lit à l'abscisse du maximum de la courbe dérivée : VE = 8,8 mL. La méthode des tangentes parallèles donne la même valeur ; dans les deux cas, il faut nommer la méthode, et lire sur l'axe des abscisses.
Le contrôle de qualité (Q7)
Cette question ouverte enchaîne quatre étapes. La quantité titrée vaut CbVE ; le comprimé ayant été dissous dans 500,0 mL dont on ne titre que 20,0 mL, on multiplie par 25 et l'on obtient 2,2 × 10-3 mol. La masse correspondante est d'environ 4,0 × 102 mg. Avec une tolérance de ± 15 % autour de 500 mg, l'intervalle accepté va de 425 à 575 mg : les comprimés ne sont pas commercialisables. Oublier le rapport des volumes donnerait 16 mg, la masse du seul prélèvement.
Conseils
Convertissez VE en litres, gardez deux chiffres significatifs et terminez par une phrase qui répond à la question posée.