Bac S 2016 Polynésie Correction © http://labolycee.org EXERCICE ...
Il s'agit d'une enzyme, dont on peut penser qu'elle joue un rôle de catalyseur. ....
en milieu biologique et dans le domaine industriel, pour en dégager l'intérêt.
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Bac S 2016 Polynésie Correction © HYPERLINK "http://labolycee.org" http://labolycee.org
EXERCICE III : DU JUS DE POMME AU VINAIGRE (5 points)
1. Fermentation alcoolique
1.1. Lintroduction indique « la fermentation alcoolique est due à loxydation du glucose
Il se forme de léthanol et du dioxyde de carbone ».
La représentation de CRAM du D-glucose permet de trouver sa formule brute C6H12O6.
Il sagit dune fermentation alcoolique car léthanol qui se forme est un alcool avec deux atomes de carbone : CH3CH2OH, soit en formule brute C2H6O.
Léquation de la réaction est : C6H12O6 + ( 2 C2H6O + 2 CO2
Remarque : la conservation de lélément H permet de placer un 2 devant C2H6O, puis la conservation des éléments C et O permet de placer un 2 devant CO2.
1.2. La zymase napparaît pas dans léquation de la réaction de fermentation alcoolique. Il sagit dune enzyme, dont on peut penser quelle joue un rôle de catalyseur. Cest-à-dire quelle permet de réduire la durée de la transformation du glucose.
2. Fermentation acétique
2.1. Lacide acétique possède un groupe carboxyle caractéristique de la famille des acides carboxyliques, comme il possède deux atomes de carbone, il sagit de lacide éthanoïque.
2.2. Lintroduction indique « Mycoderma acetii, qui fixent les molécules de dioxygène sur léthanol, ce qui conduit à la formation dacide acétique ».
La formule semi-développée de lacide acétique permet de trouver sa formule brute C2H4O2.
La conservation des éléments permet de déterminer la formule du second produit.
C2H6O + O2 ( C2H4O2 + H2O
Lalcool subit une oxydation, cest un réducteur qui cède des électrons.
Réd = Ox + n e
ici C2H6O + H2O = C2H4O2 + 4 H+ + 4 e
Le couple Ox/Réd correspondant est acide éthanoïque / éthanol, soit C2H4O2 / C2H6O.
Lautre couple mis en jeu est O2/H2O. Loxydant O2 est réduit O2 + 4 e +4 H+ = 2H2O.
Remarque : méthode pour écrire une équation doxydo-réduction
HYPERLINK "http://www.labotp.org/Oxydoreduction.html" http://www.labotp.org/Oxydoreduction.html
3. Analyse dun cidre en cours de fermentation
Pour savoir si le cidre fermenté peut être commercialisé sous lappellation vinaigre, il faut déterminer sa teneur acétique et vérifier quelle est supérieure à 5,0 g pour 100 mL.
Pour cela il faut connaître la masse dacide acétique présente dans 100 mL de vinaigre pur.
Le titrage permet daccéder à cette masse.
Équation de la réaction support du titrage : CH3COOH + HO ( CH3COO + H2O
À léquivalence, les réactifs sont introduits dans les proportions stchiométriques : EMBED Equation.DSMT4
où EMBED Equation.DSMT4 est la quantité de matière dacide acétique initiale présente dans V = 25,0 mL de léchantillon de cidre dilué dix fois.
EMBED Equation.DSMT4 = c.VE où VE est le volume équivalent.
EMBED Equation.DSMT4
Détermination du volume équivalent VE :
À léquivalence, il se produit un saut de pH. Le pH augmente fortement, la dérivée EMBED Equation.DSMT4 est maximale.
On lit VE = 12,5 mL.
Ainsi, on reprend EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4 = 0,1125 g On narrondit pas ce résultat intermédiaire.
Cette masse est présente dans 25,0 mL de vinaigre dilué 10 fois.
Dans 25,0 mL de vinaigre pur, on aurait une masse dix fois plus grande.
m25 = 10. EMBED Equation.DSMT4 = 1,125 g
Et dans 100 mL de vinaigre pur on aurait m100 = 4.m25
m100 = 4,5 g
On trouve donc que la teneur acétique est de d = 4,5 degré acétimétrique.
La législation autorise un degré inférieur de 0,2, donc on peut donner lappellation de vinaigre si le degré vaut seulement dmin = 4,8.
Il est nécessaire de déterminer lincertitude sur le degré acétimétrique mesuré.
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4 on suppose que CB est égale à c
EMBED Equation.DSMT4 = 0,2
Lincertitude est arrondie à un seul chiffre significatif par excès.
Ainsi on a obtenu d = 4,5 ± 0,2 degré acétimétrique.
En tenant compte de lincertitude, on peut avoir un degré acétimétrique égal à 4,7, ce qui est inférieur à 4,8.
Le cidre fermenté ne peut pas se prévaloir de lappellation vinaigre.
Il faut sans doute laisser la fermentation acétique se poursuivre quelques temps.
Compétences exigibles ou attendues :
En noir : officiel (Au B.O.)
En bleu : officieux (au vu des sujets de Bac depuis 2013)
Extraire et exploiter des informations sur la catalyse, notamment en milieu biologique et dans le domaine industriel, pour en dégager lintérêt.
Définir un catalyseur et connaître les principales propriétés dun catalyseur (diminution de la durée dune réaction, régénération en fin de réaction, sélectivité)
Associer un groupe caractéristique à une fonction dans le cas des acides carboxyliques.
Connaître les règles de nomenclature des acides carboxyliques.
Savoir écrire une équation doxydoréduction (les couples Ox/Red mis en jeu étant donnés)
Pratiquer une démarche expérimentale pour déterminer la concentration dune espèce chimique par titrage par le suivi dune grandeur physique, dans le domaine du contrôle de la qualité.
Savoir repérer précisément léquivalence dans un titrage pH-métrique (méthode des tangentes parallèles ou méthode de la dérivée).
Évaluer, à laide dune formule fournie, lincertitude dune mesure obtenue lors de la réalisation dun protocole dans lequel interviennent plusieurs sources derreurs.
Commenter le résultat dune opération de mesure en le comparant à une valeur de référence.
