A. Le lavage :

Pour se laver, il utilise m = 4,0 g d'une savonnette constituée uniquement d'oléate de sodium.

1. L'oléate de sodium de formule C₁₇H₃₃-COO^- + Na⁺ est dérivé d'un acide gras : l'acide oléique de formule C₁₇H₃₃-COOH.
   - Entourer sur la formule semi développée de l'acide oléique le groupe caractéristique acide carboxylique.
   Cet acide est-il saturé ? Justifier la réponse.
2. Les propriétés détergentes de ce savon proviennent de l'ion oléate C₁₇H₃₃-COO^-. Recopier la formule de l'ion oléate et repérer clairement sa partie hydrophile et sa partie hydrophobe.

B. Le rinçage :

Eric se rince : sur les 4,0 g de savon utilisés, m₁ = 3,0 g d'oléate de sodium se retrouvent dissous dans l'eau du bain.

1. Les ions carboxylate peuvent se représenter ainsi : Le disque noir représente la partie hydrophile et le segment la partie hydrophobe. Certains de ces ions se retrouvent à la surface de l'eau. Parmi les schémas ci-dessous, choisir le schéma correct en justifiant brièvement la réponse.
2. Calculer la quantité de matière n₁ d'oléate de sodium dissous dans l'eau. La masse molaire de l'oléate de sodium est M = 304 g.mol^-1.

C. Evacuation de l'eau savonneuse :

Eric sort du bain, se sèche et enlève le bouchon de la baignoire pour la vider. Mais l'écoulement de l'eau se fait très lentement car les canalisations sont encombrées de graisses, cheveux... Eric utilise alors un "produit déboucheur" contenant de l'hydroxyde de sodium ou soude. L'hydroxyde de sodium transforme les graisses en savons qui se dissolvent alors dans l'eau.

1. Quel nom porte cette réaction ? Est-elle totale ?
2. Un corps gras, tel que la butyrine, réagit avec l'hydroxyde de sodium selon la réaction suivante :
   

   - Ecrire la formule du butyrate de sodium.
   - Quel est le nom de l'autre produit formé encadré dans l'équation de la réaction ?

Masse molaires en g/mol : H = 1 ; C = 12 ; O = 16 ; N = 14

L'aspartame est un édulcorant possédant un pouvoir sucrant et qui est utilisé dans les boissons "light". La formule de l'aspartame est :

1. Recopier la molécule d'aspartame et répondre aux questions suivantes :
   - Encadrer la liaison peptidique.
   - D'autres groupes fonctionnels sont présents dans cette molécule. Entourer et identifier clairement les groupes fonctionnels acide carboxylique et ester.
   - Sachant que l'aspartame a pour formule brute C₁₄H₁₈O₅N₂, montrer que sa masse molaire est M = 294 g/mol.
   - Un litre de limonade allégée contient m = 0,60 g d'aspartame. Montrer que la quantité de matière n_asp d'aspartame contenue dans le litre de cette limonade vaut n_asp = 2,0 10^-3 mol. Calculer la concentration molaire c en aspartame de la boisson.
2. Après consommation d'une telle boisson, l'aspartame est hydrolysé dans l'estomac. Les produits de la réaction sont deux acides a-aminés et du méthanol.
   - On donne la formule générale d'un acide a -aminé : Sur la formule recopiée, entourer et identifier clairement les groupes fonctionnels caractéristiques des acides a -aminés.
   - Après hydrolyse, l'un des deux acides a -aminés obtenus est la phénylalanine de formule : Compléter, après l'avoir recopiée, la configuration D de la phénylalanine en projection de Fischer. 

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corrigé

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L'aspartame a pour formule brute C₁₄H₁₈O₅N₂, sa masse molaire est M = 14*12+18+5*16+2*14 =294 g/mol.

La quantité de matière n_asp d'aspartame contenue dans le litre de cette limonade vaut n_asp =m/M= 0,60 / 294 = 2,0 10^-3 mol.

La concentration molaire c en aspartame de la boisson vaut c=n_asp /V avec V= 1L d'où c=2,0 10^-3 mol/L.

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les groupes fonctionnels caractéristiques des acides a -aminés:

la configuration D de la phénylalanine en projection de Fischer. 

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Données :

Une onde électromagnétique est caractérisée par sa fréquence n ou sa longueur d'onde l dans le vide. Ces deux grandeurs sont liées par la relation : l =c/n où

c est la célérité de la lumière dans le vide : c = 3,00 10⁸ m/s. On donne la constante de Planck : h= 6,62 10^-34 J.s

1. Les ondes lumineuses visibles par notre oeil ne représentent qu'une petite partie du vaste domaine des ondes électromagnétiques. Après avoir recopié le schéma ci-dessous, indiquer les domaines des radiations de la lumière visible, des UV et des IR.
2. Une onde électromagnétique a une longueur d'onde dans le vide l = 1,5 10^-5 m (15 mm).
   - Placer cette longueur d'onde sur l'axe précédemment recopié.
   - Dire à quel domaine appartient cette radiation.
   - Calculer la fréquence n de cette onde.
3. L'énergie E des photons associés à une onde électromagnétique de longueur d'onde l dans le vide et fréquence n peut se déterminer à l'aide de la relation : E= hc /l (1)
   - Montrer que l'énergie des photons de l'onde de longueur d'onde l = 1,5 10^-5 m vaut E = 1,32 10^-20 J.
   - A l'aide de la relation (1), exprimer littéralement (c'est à dire avec des lettres) l'énergie E des photons en fonction de la fréquence n de l'onde électromagnétique.
   -Comment varie l'énergie des photons quand la fréquence des radiations diminue ? Justifier la réponse.
4. Radiations UV (UltraViolet)
   - Citer une source de radiations UV.
   - Donner un effet biologique lié aux radiations ultraviolettes.
5. Radiations IR (Infrarouge)
   - Citer une source de radiations IR.
   - Donner une application liée au rayonnement infrarouge. 

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corrigé

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Une onde électromagnétique a une longueur d'onde dans le vide l = 1,5 10^-5 m (15 mm). Elle appartient au domaine IR.

1. La fréquence n de cette onde vaut : n = c/l =3 10⁸/ 1,5 10^-5 =2 10¹³ Hz.

1. L'énergie des photons et la fréquence des radiations sont proportionnelles : en conséquence l'énergie des photons diminue si la fréquence diminue.