Certification d'un vin : un exercice de chimie très complet

Le premier exercice du bac 2024 Centres étrangers 1 Jour 1, noté sur 9 points, part d'une question concrète : un vigneron peut-il prétendre aux certifications AB, Terra Vitis ou Demeter, qui fixent chacune une teneur maximale en dioxyde de soufre ? En seize questions, le sujet passe par la nomenclature, les couples acide-base, la spectrophotométrie et un titrage par oxydoréduction. Les questions sont souvent courtes et proches du cours : c'est un exercice où la rigueur de rédaction fait la différence.

Les passages clés, question par question

Q1 à Q3 : nomenclature

L'éthanal s'écrit CH₃-CH=O : deux atomes de carbone et un groupe aldéhyde en bout de chaîne. La molécule donnée en formule topologique porte le groupe -COO- relié à deux chaînes carbonées : c'est un ester, le butanoate d'éthyle. Le piège classique consiste à inverser les deux chaînes : la partie en « oate » est toujours celle qui contient l'atome de carbone du groupe C=O.

Q4 à Q8 : l'acide sulfureux et ses couples

L'acide sulfureux H₂SO₃ cède un ion H⁺ à l'eau ; la réaction est limitée, d'où la double flèche. Dans l'expression de K_A1, l'eau, qui est le solvant, n'apparaît pas. L'ion HSO₃^- est base d'un couple et acide de l'autre : il est amphotère. Le diagramme de prédominance s'appuie sur pK_A1 = 1,8 et pK_A2 = 7,2, et dans un vin de pH 3,1 c'est HSO₃^- qui prédomine.

Q9 à Q12 : le dosage par étalonnage

La dilution au dixième demande une pipette jaugée de 10,0 mL et une fiole jaugée de 100,0 mL ; citer une éprouvette graduée coûte des points. La longueur d'onde de travail se choisit au maximum d'absorbance, vers 475 nm, et c'est la justification qui est notée. Pour valider la loi de Beer-Lambert, il ne suffit pas de dire que les points sont alignés : la droite doit aussi passer par l'origine. La lecture graphique donne ensuite c₁ = 0,50 mmol/L pour A₁ = 0,80.

Q13 à Q16 : le titrage et le verdict

Le diiode, solution titrante, est placé dans la burette. L'équation du titrage s'obtient en combinant les demi-équations des couples SO₄^2-/H₂SO₃ et I₂/I^-, qui échangent chacune deux électrons. À l'équivalence, n₀(H₂SO₃) = n_E(I₂). Avec V_e = 9,9 mL, on obtient une concentration en masse d'environ 41 mg/L, inférieure aux trois maximums : le vigneron peut prétendre aux trois certifications.

Les pièges à éviter

Trois erreurs reviennent : écrire l'eau dans la constante d'acidité, oublier le passage par l'origine dans la justification de Beer-Lambert, et comparer une concentration en g/L à un tableau exprimé en mg/L. Il faut aussi garder la valeur intermédiaire non arrondie et n'arrondir qu'à la fin, avec deux chiffres significatifs.

Conseils pour réussir cet exercice

Pour la demi-équation en milieu acide, suivez toujours le même ordre : élément principal, puis oxygène avec H₂O, hydrogène avec H⁺, et enfin les charges avec des électrons. Pour la question finale, rédigez la chaîne complète : relation à l'équivalence, concentration molaire, concentration en masse, conversion, puis comparaison explicite avec chaque seuil. Le corrigé détaillé reprend chaque étape avec les calculs et les erreurs fréquentes.