Acides a-aminés, aspartame, dosage de l'eau oxygénée, Bac ST2S Antilles 2013.

Acides a-aminés et aspartame. Entourer et nommer les groupes caractéristiques présent dans cette molécule d'aspartame. La consommation, en excès, d'aspartame peut entraîner des conséquences néfastes pour la santé. La dose journalière admissible ( DJA) est de 40 mg par kilogramme de masse corporelle. Une étudiante a une masse de 50 kg. Montrer que la masse maximale d'aspartame qu'elle peut consommer en une journée est de 2 g. 50 *40 = 2000 mg = 2,0 g. Une canette de boisson contient 0,050 g d'aspartame. Déterminer quel nombre de canettes peut consommer cette étudiante par jour sans risque pour la santé. 2,0 / 0,050 =40. L'hydrolyse lente de l'aspartame produit de la phénylalanine. Citer un facteur expérimental qui permet d'accélérer la réaction d'hydrolyse. Une augmentation de température accélère l'hydrolyse de l'espartame. A quelle famille de composé appartient la phénylalanine ? Acide-a-aminé. Définir " carbone asymétrique". Un carbone asymétrique est tétragonal et lié à 4 atomes ou groupes d'atomes différents. Repérer l'atome de carbone asymétrique à l'aide d'un astérisque * dans la formule de la phénylalanine. Représenter la D-phénylalanine en représentation de Fischer. . Dosage de l'eau oxygénée. La date de péremption du flacon d'eau oxygénée est dépassée. L'étiquette indique un titre de 10 volumes. Elle souhaite vérifiée le titre réel de la solution. On dilue 10 fois la solution commerciale et on prélève V = 10,0 mL de la solution diluée. Quel est le nom de la verrerie utilisée pour prélever ce volume ? Un volume précis est prélevé à l'aide d'une pipette jaugée. Quel est le nom de la verrerie dans laquelle il doit verser la solution prélevée pour préparer 100,0 mL de solution diluée. Fiole jaugée de 100,0 mL. Il prépare aussi 250 mL de la solution titrante par dissolution de m = 0,790 g de permanganate de potassium solide KMnO4 dans de l'eau distillée. Montrer que la quantité de matière de permanganate solide utilisé est n = 5,00 10-3 mol. M(KMnO4) = 158 g/mol. n = m/M = 0,790 / 158 = 5,00 10-3 mol. En déduire la concentration molaire de la solution de permanganate de potassium. C1 = 5,00 10-3 / 0,250 = 2,00 10-2 mol/L. On prélève ensuite V2 = 10,0 mL de la solution aqueuse d'eau oxygénée diluée que l'on le verse dans un becher. Les couples oxydant / réducteur suivants interviennent. MnO4- / Mn2+ :  MnO4- +8H++5e- = Mn2++ 4H2O. O2 / H2O2 : O2 +2H++2e- = H2O2. Compléter l'équation de la réaction de dosage. 2MnO4- +16H++10e- = 2Mn2++ 8H2O. 5H2O2 =  5O2 +10H++10e- . Ajouter : 2MnO4- +16H++10e- +5H2O2 = 2Mn2++ 8H2O+ 5O2 +10H++10e- . Simplifier : 2MnO4- +6H+ +5H2O2 = 2Mn2++ 8H2O+ 5O2 . Rappeler la définition de l'équivalence d'un dosage. A l'équivalence, les quantités de matière des réactifs sont en proportions stoechiométriques. Avant l'équivalence, l'un des réactifs est en excès, après l'équivalence, l'autre réactif est en excès.   L'équivalence est obtenue pour un volume VE = 12,0 mL de solution aqueuse de permanganate de potassium de concentration molaire C1 = 2,00 10-2 mol/L. Montrer que C2 = 2,5 C1VE / V2. D'après les nombres stoechiométriques, 2 mol d'ion permanganate réagissent avec 5 mol d'eau oxygénée. n(H2O2) = 2,5 n(MnO4-). n(H2O2) =V2C2 ; n(MnO4-) =VEC1. Par suite : C2 = 2,5 VEC1/ V2. Calculer C2. C2 = 2,5 *12,0 *2,00 10-2 / 10,0 =6,00 10-2 mol/L. En déduire que la concentration molaire C de la solution mère est 0,6 mol/L. La solution mère est dix fois plus concentrée. C = 10 *0,0600 = 0,60 mol/L. En déduire le titre en volumes de la solution mère. On donne  Titre ( volume) = 11,2 C ( mol/L). Titre = 11,2 *0,60 =6,7 L, valeur bien inférieure à l'indication de l'étiquette. L'eau oxygénée s'est en partie décomposée en O2 et H2O.

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