Carnets  de  science

 

La physique et la chimie au lycée


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Physique et mathématiques

Travaux pratiques

Alphabet grec


Sommaire

Mécanique
01. Cinématique
02. Dynamique
03. Énergétique
04. Oscillations
05. Relativité restreinte

Interactions fondamentales
06. Gravitation
07. Électrostatique
08. Électrodynamique
09. Radioactivité
10. Réactions nucléaires

Ondes et rayonnements
11. Ondes
12. Optique géométrique
13. Lentilles minces
14. Optique ondulatoire
15. Rayonnements
16. Signaux

Thermodynamique
17. Pression et gaz parfaits
18. Tranferts thermiques
19. Chaleurs de réaction

Chimie générale
20. Grandeurs intensives
21. Éléments chimiques
22. Réaction chimique
23. Acides-Bases
24. Oxydoréduction
25. Cinétique chimique

Chimie organique
26. Nomenclature
27. Groupes fonctionnels
28. Mécanismes réactionnels
29. Extraction et synthèse
30. Analyse spectrale


Programmes

Exercices

Formulaire

Épreuves du baccalauréat

Annales


  Le système du monde  

  Le Panthéon de la tour Eiffel  

Carnet de bac

Annales

La RMN en archéologie

Amérique du sud 2014 - Exercice 3 - 5 points

Dans une vieille cave, un collectionneur d’objets anciens trouve une cruche en grès hermétiquement fermée contenant encore un liquide. Il s’agit d’une cruche anglaise datant de la première guerre mondiale qui pouvait contenir du lait, de l’eau, de la bière ou du rhum. Étant très curieux de nature, il décide de faire appel à un ami scientifique afin de découvrir la nature du liquide contenu dans ce récipient. Celui-ci décide de réaliser une distillation fractionnée du liquide et réussit à isoler trois substances. Après purification, il procède à une étude par spectroscopie RMN et obtient trois spectres exploitables. Les résultats de ces analyses ainsi que quelques données sont présentés dans les documents ci-après.
L’objectif de l’exercice est donc de trouver quelle pourrait être la nature du liquide stocké dans cette cruche.

Document 1 : Quelques espèces chimiques que l’on trouve dans les boissons

• Lait : eau, lactose, acide lactique.
• Bière : eau, éthanol, glucose, acide citrique, acide pyruvique.
• Rhum : eau, éthanol, acide éthanoïque, acide propanoïque, acide 2-éthyl-3-méthylbutanoïque, acide palmitique.

Représentation de quelques molécules :
Document 2 : Tableau de quelques déplacements chimiques

type de proton δ en ppm
R3CH
R-OH
CH-C=O
CH-O-
-CH=C
R-CH=O
R-COOH
0,5 – 1,5
0,7 – 5,5
2,0 – 2,7
3,5 – 5,2
4,5 – 6,5
9,5 – 11,0
10,5 – 12,5
Document 3 : Spectre RMN de la substance n° 1 et courbe d’intégration



Document 4 : Spectre RMN de la substance n° 2 et courbe d’intégration



Document 5 : Spectre RMN de la substance n° 3 et courbe d’intégration



1. Question préalable

Sur le tableau de l’annexe, indiquer par une croix si les propositions indiquées sont vraies ou fausses et préciser, le cas échéant, le numéro du document qui permet éventuellement de choisir la réponse.

2. Analyse et synthèse de documents

À partir de tous les documents fournis et de vos connaissances personnelles, identifier quelle peut être la boisson présente dans cette cruche en justifiant clairement la démarche suivie.

Remarques : Le candidat est invité à noter ses pistes de recherche. Le candidat est évalué sur ses capacités à analyser les documents, à faire preuve d’un esprit critique sur leurs contenus, ainsi que sur la qualité de sa rédaction et de son argumentation scientifique.

Annexe

Proposition Réponse Si votre réponse s’appuie sur les données d’un ou de plusieurs documents, indiquer ici son (ou leur) numéro(s)
1. La hauteur de chaque saut vertical de la courbe d’intégration est proportionnelle au nombre de protons équivalents responsables du signal correspondant. Vrai ▢
Faux ▢
2. Un groupe de protons équivalents (a) ayant pour voisins n protons (b) présente un signal de résonance sous forme d'un multiplet de (n+1) pics. Vrai ▢
Faux ▢
3. La substance n° 2 peut être de l’éthanol. Vrai ▢
Faux ▢
4. La molécule d’acide 2-éthyl-3-méthylbutanoïque a pour représentation topologique : Vrai ▢
Faux ▢
5. L’acide pyruvique présente 4 protons équivalents. Vrai ▢
Faux ▢


Base de données

NIST : Constantes fondamentales

BIPM : Bureau international des poids et mesures

INRS : Institut national de recherche et de sécurité  

Académie des sciences

Udppc : Union des physiciens

Bup : Bulletin de l'union des physiciens

CNRS : Centre national de la recherche scientifique

Sfp : Société française de physique 

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B : Aix-Marseille, Amiens, Caen, Lille, Nancy-Metz, Nantes, Nice, Orléans-Tours, Reims, Rennes, Rouen, Strasbourg
C : Créteil, Montpellier, Paris, Toulouse, Versailles