Correction :

Nommer des mélanges :

1- Mélange homogène ou hétérogène :

- Avant agitation :

- On est en présence de 3 phases.

- Le vinaigre, le liquide le plus dense, l’huile et l’alcool (liquide le moins dense).

- Le mélange est hétérogène.

-  Après agitation :

-  On est en présence de 2 phases :

2- Nommer les liquides miscibles.

-  Le vinaigre et l’alcool sont des liquides miscibles.

Correction :

Exploiter un graphique T = f (t).

On étudie la fusion de deux solides A et B.

1- Lequel de ces deux solides est un corps pur ?

-  Le solide A est un corps pur.

-  Justification :

-  Un corps pur possède des constantes physiques spécifiques :

-  Sa température de fusion est une constante physique spécifique.

-  Le changement d’état de l’espèce A se fait à température constante.

-  Sa température reste constante pendant toute la durée de la fusion

-  Sur le graphique, on observe une portion de droite horizontale.

-  On peut déterminer la valeur de la température de fusion par une lecture graphique.

Cliquer sur l'image pour l'agrandir

-  La température de fusion :  T_f ≈ 50 ° C

-  Le solide B est un mélange :

-  Le changement d’état ne se fait pas à température constante.

2-  État physique de A et de B à 60 ° C.

-  Exploitation du graphique :

Cliquer sur l'image pour l'agrandir

-  À 60 ° C, le mélange B se trouve à l’état solide et le corps pur A  à l’état liquide.

 Énoncé :

Déterminer une densité.

Pour déterminer la densité du dichlorométhane, on pèse une fiole jaugée de volume V = 50 mL remplie de ce liquide.

On trouve une masse m = 128,7 g.

La masse de la fiole vide est m₀ = 61,5 g.

1- Déterminer la masse volumique de ce liquide et l’exprimer en g . mL^–1.

2- En déduire la densité du dichlorométhane.

Donnée : masse volumique de l’eau : ρ₀ = 1,00 g . mL^–1

Correction :

Déterminer une densité.

 1- Masse volumique de ce liquide et l’expression en g . mL^–1.

-  Masse m₁ du dichlorométhane dans le volume V :

-  m₁ = m – m₀

-  m₁ = 128,7 –  61,5

-  m₁ = 67,2 g

-  Masse volumique ρ₁ du dichlorométhane :

-   

2- Densité d₁ du dichlorométhane.

-   

Énoncé :

Analyser un chromatogramme :

On réalise une CCM en déposant une goutte de solution d’huile essentielle

de menthe en 1, de menthol en 2, de menthone en 3, de menthofurane en 4 et d’eucalyptol en 5.

On obtient le chromatogramme ci-dessous.

1- L’huile essentielle étudiée est-elle un corps pur ou un mélange ?

2- Quels constituants de l’huile essentielle peut-on identifier ?

Rédiger la réponse sous la forme d’un texte argumentatif en employant :

J’observe que…Or je sais que…J’en déduis que…

Correction :

Analyser un chromatogramme :

1-  L’huile essentielle étudiée : corps pur ou mélange :

-  L’huile essentielle est un mélange.

-  Sur le chromatogramme, on observe plusieurs taches qui découlent du dépôt 1.

2- Quelques constituants de l’huile essentielle :

-  J’observe que certaines taches du dépôt 1 (huile essentielle) sont à la même hauteur que celles qui correspondent au menthol, 

à la menthone et au menthofurane.

-  Comme des espèces chimiques identiques migrent à des hauteurs identiques sur une même plaque de chromatographie.

-  J’en déduis que l’huile essentielle contient :

-  Du menthol,

-  De la menthone,

-  Et du menthofurane.

Énoncé :

Des caractéristiques physiques différentes :

On dispose de trois espèces chimiques dont les caractéristiques physiques

(température d’ébullition T_eb, masse volumique ρ et indice de réfraction n) sont assemblés dans le tableau ci-dessous.

Tableau :

1- Quelle caractéristique convient-il d’utiliser pour identifier sans ambiguïté le cyclohexène ? Justifier.

2- Élaborer le protocole expérimental permettant de distinguer le méthylpropan-2-ol et le butan-2-ol.

Correction :

Des caractéristiques physiques différentes :

Tableau :

1- Identification du cyclohexène et justification :

-  On peut identifier le cyclohexène à partir de son indice de réfraction : n = 1,445.

-  Il est différent de celui du méthylpropan-2-ol (1,388) et du butan-2-ol (1,393).

-  On ne peut pas différencier le cyclohexène et le méthylpropan-2-ol à partir de leurs températures d’ébullition.

-  Leurs valeurs sont trop proches.

2- Protocole expérimental permettant de distinguer le méthylpropan-2-ol et le butan-2-ol.

-  On peut différencier le méthylpropan-2-ol et le butan-2-ol grâce à leur température d’ébullition.

-  On verse dans deux erlenmeyer du méthylpropan-2-ol et du butan-2-ol.

-  On les place sous la hotte avec un thermomètre.

-  On les porte les liquides à ébullition avec précaution.

-  On note la température d’ébullition de chaque produit.

Énoncé :

L’acide fumarique :

L’acide fumarique a la même formule chimique que l’acide maléique.

1- Peut-on différencier expérimentalement l’acide maléique et l’acide fumarique par des mesures de masses volumiques ? Justifier.

2- Décrire une expérience possible permettant de différencier expérimentalement ces deux espèces en utilisant les données de solubilité fournies.

3- Le banc Kofler est une plaque métallique chauffante sur laquelle s’établit un gradient de température.

Il permet la mesure de la température de fusion d’une espèce chimique : on place le solide sur la plaque et on repère la température de fusion lorsque du liquide apparaît.

a)- Sur la photographie ci-dessous, le curseur repère la température de fusion d’un solide.

S’agit-il d’acide fumarique ou d’acide maléique ?

b)- L’espèce déposée est-elle pure ? Justifier.

Correction :   ADDITIF

L’acide fumarique :

L’acide fumarique a la même formule chimique que l’acide maléique.

-  Acide fumarique :

-  Dans un erlenmeyer, contenant 100 mL d’eau à 25 °C, on verse une masse m_f =  2,0 g d’acide fumarique.

-  Concentration massique de la solution obtenue  (en considérant que la dissolution est totale) :

-   

-  Or la solubilité de de l’acide fumarique est : s = 6,3 g . L^–1

-  En conséquence : C_f > s, la dissolution de l’acide fumarique n’est pas totale.

-  Un volume V = 100 mL d’eau à 25 ° C ne peut dissoudre que 0,63 g d’acide fumarique.

-  Il reste du solide dans la solution :

-  m_r = m_f – 0,63 ≈ 2,0 – 0,63

-  m_r ≈ 1,4 g

Cliquer sur l'image pour l'agrandir

3-  Le banc Kofler :

Cliquer sur l'image pour l'agrandir

c)-  Acide fumarique ou d’acide maléique :

-  On peut mesurer la température de fusion de chaque acide en poudre à l’aide d’un banc Kofler :

-  l’acide maléique fond à 131 ° C alors que l’acide fumarique fond vers 287 ° C.

-  (Remarque : en réalité le banc Kofler ne dépasse pas la température de 260 ° C).

-  La lecture donne :

-  Il s’agit donc de l’acide maléique.

d)-  L’espèce déposée est-elle pure ?

-  L’espèce déposée est pure.

-  La valeur mesurée est légèrement supérieure à la valeur donnée dans le tableau.

-