De l'aspirine pour faciliter l'écoulement sanguin : un exercice de 9 points

Le premier exercice du bac 2025 de physique-chimie en Nouvelle-Calédonie (jour 1) compte pour 9 points sur 20, soit environ 1 h 35 de travail. Il suit l'aspirine, prescrite pour fluidifier le sang, à travers quinze questions qui balayent une large part de la chimie de terminale : groupes caractéristiques, couple acide-base, titrage pH-métrique, vitesse volumique de disparition, loi de vitesse, mécanisme réactionnel et facteurs cinétiques.

L'aspirine dans l'estomac (Q1 à Q4)

La molécule porte deux groupes à nommer : un groupe ester et un groupe carboxyle. Les deux contiennent une liaison C=O liée à un atome d'oxygène ; c'est ce que porte ce second oxygène qui les distingue, un hydrogène pour le carboxyle, un carbone pour l'ester. L'équation avec l'eau s'écrit avec une double flèche, car l'aspirine, de pKA égal à 3,5, est un acide faible. Le diagramme de prédominance montre ensuite que dans l'estomac, où le pH est compris entre 1 et 3, c'est la forme acide qui prédomine. Cette forme irrite l'estomac : l'enrobage gastro-résistant, qui ne libère l'aspirine qu'après l'estomac, le protège lors d'un traitement long.

Le titrage du comprimé (Q5 et Q6)

La question 5 est le cœur calculatoire de l'exercice. Le volume équivalent se lit au maximum de la courbe dérivée : 9,5 mL. La relation à l'équivalence donne la quantité d'aspirine dans la prise d'essai de 20,0 mL, qu'il faut multiplier par 25 pour revenir aux 500,0 mL où le comprimé a été dissous. Le piège classique consiste à s'arrêter à cette première quantité. On obtient une masse de 0,43 g, soit 430 mg, au-dessus de la dose de charge comprise entre 160 et 300 mg : le comprimé est surdosé pour une prise urgente.

La cinétique de l'hydrolyse (Q7 à Q11)

La vitesse volumique de disparition se définit avec un signe moins devant la dérivée de la concentration, pour qu'elle soit positive. À la date initiale, on la détermine par la tangente à la courbe : en lisant deux points éloignés de cette droite, on trouve environ 5,6 × 10^-4 mol·L^-1·h^-1. Les tangentes de moins en moins inclinées montrent que la vitesse diminue au cours du temps. La ligne Python à compléter demande le signe moins et des parenthèses autour de chaque différence. Enfin, les points de la figure 5 ne sont pas alignés sur une droite passant par l'origine : la vitesse n'est pas proportionnelle à la concentration, la loi n'est pas d'ordre 1.

Le mécanisme réactionnel (Q12 à Q15)

Le site donneur est l'oxygène de l'eau, porteur de doublets non liants ; le site accepteur est le carbone du groupe ester. Deux flèches courbes modélisent la première étape, chacune partant d'un doublet, jamais d'un atome. Le bilan, où un groupe d'atomes en remplace un autre, est une substitution, alors que la première étape seule est une addition. Pour accélérer la transformation, il suffit d'élever la température ou d'ajouter un catalyseur.

Conseils pour réussir cet exercice

Soignez les conversions de volumes et le facteur de dilution dans le titrage, tracez proprement les tangentes et justifiez chaque lecture graphique. Dans les questions de mécanisme, vérifiez votre tracé grâce aux charges de l'intermédiaire. Le corrigé détaillé reprend chaque question avec la méthode, les calculs et les erreurs à éviter.