Le benzène : bac Stl 2013

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À terme, le conducteur ne sera plus obligé d’actionner les essuie-glaces pour nettoyer son pare-brise. Sur le vitrage, un revêtement de dioxyde de titane TiO2 permet aux molécules polluantes et aux salissures de réagir avec le dioxygène de l’air pour former essentiellement du dioxyde de carbone et de l’eau.
Le benzène, présent dans l’habitacle de la voiture, provient des gaz d’échappement des voitures. Il a des effets nocifs sur la santé. Parmi les composés organiques volatils, le benzène est le seul polluant soumis à des valeurs réglementaires.
Donner la signification de deux pictogrammes de danger au choix liés à l’utilisation du benzène.


Solubilité du benzène : soluble dans l’éthanol, le chloroforme et l’acétone ; insoluble dans l’eau.
Proposer des produits capables de nettoyer les traces de benzène sur un parebrise classique. Expliciter la réponse.
Les solvants dans lesquels le benzène est soluble sont l'éthanol, chloroforme, acétone.

Quel est le produit le mieux adapté pour nettoyer les traces de benzène avec une sécurité optimale ? Argumenter la réponse.
L’éthanol comporte le moins de risque pour la santé.
Photocatalyse.
Du benzène est également présent sous forme gazeuse. Pour l’éliminer, on utilise la technique de photocatalyse.
Pourquoi existe-t-il du benzène sous forme gazeuse ?
Le benzène résulte de la combustion du gazole. Sa température d’ébullition est de 80 °C : il sort donc du pot d’échappement sous forme gazeuse (les températures des gaz issus de cette combustion étant bien supérieures à 80 °C.
 


En utilisant les deux courbes suivantes, dire pourquoi on utilise des ultraviolets pour éliminer le benzène.

Le benzène se dégrade rapidement en présence de rayons ultraviolets et de TiO2.


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Evaluer le temps au bout duquel la moitié des molécules de benzène sont détruites sous l’action des rayons ultraviolets.

La concentration maximale admise en benzène dans l’air vaut 2,0.10 –3 μg.L–1 d’air.
Par rapport aux mesures présentées dans le document ci-dessus, peut-on dire si cette concentration a été atteinte ? Masse molaire du benzène M = 78 g/mol.
La quantité de matière initiale de benzène est de 6,00 10-11 mol par litre d'air soit en masse :
6,00 10-11*78 = 4,68 10-9 g L-1 soit 4,68 10-3 µg L-1.
Le seuil maximal est donc bien été dépassé.
L’éthanol, qui fait partie de la famille des alcools, a été proposé dans les produits de nettoyage.
Choisir sa formule brute parmi celles proposées ci-dessous :
C2H6O, C2H7N et CH3Cl.
Un alcool contient un groupe hydroxyle : –OH. La seule formule possible est : 
C2H6O.
Donner sa formule de Lewis sachant que le carbone établit quatre liaisons, l’hydrogène une liaison, l’azote trois liaisons, le chlore une liaison et l’oxygène deux liaisons.






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