Oui
Dosage par étalonnage
Acide-base
Piles et oxydoréduction
Sujet Bac Corrigé - Boisson de réhydratation - Métropole Mars Sujet 1 2021 - Ex 3 - Corrigé (Physique-chimie)
1 juin 2021
Terminale spécialité
💧 Le sachet contient-il vraiment 4 g de glucose ? L'exercice 3 du bac 2021 de physique-chimie en Métropole (mars, sujet 1), sur 5 points, mène l'enquête avec la liqueur de Fehling.
- Liqueur de Fehling : groupes caractéristiques de l'acide tartrique, diagramme de prédominance, équations, couleur et spectre d'absorption.
- Oxydoréduction : demi-équation du glucose réducteur, réactif limitant.
- Dosage par étalonnage : choix de la longueur d'onde, droite d'étalonnage, dilution et masse de glucose.
Sujet officiel et corrigé détaillé gratuits en PDF, avec les calculs posés et les pièges signalés.
✅ Correction
🫣
Correction Masquée
Avez-vous bien cherché l'exercice ?
Doser le glucose d'une boisson de réhydratation
L'exercice 3 du sujet 1 de Métropole (mars 2021) vaut 5 points, soit environ 55 minutes. Il porte sur un médicament en sachet dont l'étiquette annonce 4 g de glucose. La première partie étudie la liqueur de Fehling, préparée à partir d'acide tartrique et d'ions cuivre ; la seconde l'utilise pour un dosage par étalonnage indirect, par spectrophotométrie. L'exercice mêle chimie organique, acide-base, oxydoréduction et lecture de spectre.
Partie 1 : la liqueur de Fehling
Question 1.1 : l'acide tartrique
Il faut passer de la formule topologique à la formule semi-développée HOOC–CH(OH)–CH(OH)–COOH, puis entourer les quatre groupes : deux groupes carboxyle (famille des acides carboxyliques) et deux groupes hydroxyle (famille des alcools). La question demande la famille, pas seulement le nom du groupe.
Questions 1.2 à 1.4 : prédominance et équations
Avec pKA1 = 3,5 et pKA2 = 4,2, la solution (B), de pH supérieur à 12, contient surtout l'ion tartrate T2−. L'équation de sa formation doit donc comporter deux ions hydroxyde : s'arrêter à HT− est l'erreur classique. Le mélange avec les ions cuivre forme ensuite l'ion CuT22− ; on vérifie la conservation de la charge.
Question 1.5 : la couleur de la solution
Le spectre présente un maximum d'absorbance vers 665 nm, dans le rouge-orangé. La couleur perçue est la couleur complémentaire, entre le bleu et le vert. Le piège est de dire que la solution absorbe le bleu : elle a la couleur des radiations qu'elle transmet.
Partie 2 : le dosage du glucose
Questions 2.1 et 2.2 : glucose réducteur et réactif limitant
La demi-équation du couple ion gluconate / glucose montre que le glucose cède deux électrons : c'est un réducteur. Le filtrat restant bleu, des ions CuT22− sont en excès et le glucose est le réactif limitant, condition indispensable pour que le dosage fonctionne.
Questions 2.3 et 2.4 : réglage et principe du dosage
On règle le spectrophotomètre au maximum d'absorbance, vers 665 nm ; proposer 450 nm parce que la solution est bleue ne permettrait aucune mesure. Plus la solution étalon contient de glucose, plus elle consomme d'ions CuT22− : d'après la loi de Beer-Lambert, l'absorbance du filtrat diminue. On mesure l'espèce colorée restante, pas le glucose, qui est incolore.
Question 2.5 : la masse de glucose du sachet
La droite d'étalonnage A = −0,39 Cm + 0,88 donne 0,74 g/L pour la solution (S2). Il ne faut pas oublier la dilution au dixième : la solution (S1) contient 7,4 g/L, et ses 500,0 mL renferment 3,7 g de glucose. L'écart avec l'étiquette est de 7,5 %, ce qui reste cohérent avec une valeur annoncée à un seul chiffre significatif.
Conseils
Dans un dosage par étalonnage, repérez bien chaque dilution et la solution à laquelle se rapporte chaque concentration. Convertissez les volumes en litres avant de calculer une masse. Pour la couleur d'une solution, raisonnez toujours avec le cercle chromatique et la couleur complémentaire de celle qui est absorbée.