Aurélie 06/10/09
 

Solarium : oxydo-réduction et dosage acide base : Bts cosmétique esthétique 2009.

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Installation d'un solarium.
Le circuit électrique prévu pour brancher le solarium est protégé par un disjoncteur thermique portant l'indication 16 A. Il est alimenté  sous une tension  électrique de 230 V.
La puissance électrique du solarium est P =3240 W.
Justifier, en calculant l'intensité , que l'appareil choisi est adapté  à l'installation.
On admet que le solarium se comporte comme une résistance pure en régime permanent.
Intensité ( A) = puissance (W) / tension (V)
I = 3240/230 =14,0 A.
Cette intensité étant inférieure à la valeur maximale admissible ( 16 A), le solarium est adapté  à l'installation électrique.
Sur la même prise du secteur, en dérivation sur le solarium, on voudrait alimenté un  appareil de chauffage- climatisation réversible, mobile, d'une puissance de 1000 W.
En déduire que le disjoncteur déclencherait lors de la mise sous tension.
Puissance totale des appareils  branchés  à la sortie du disjonteur thermique :
3240 + 1000 = 4240 W
Nouvelle intensité en ligne : 4240/230 = 18,4~ 18 A.
Cette valeur est supérieure  à l'intensité maximale admissible : le disjonsteur thermique  se déclenche à la mise sous tension.
On s'intéresse  à l'un des tubes d'émission UV du solarium dont on donne le spectre d'émission.
Repérer, sur un axe gradué en longueur d'onde, les différents domaines de lumières émises par le tube.



Justifier l'intérêt  pratique d'une partie de l'émission dans le domaine visible et indiquer comment cette émission se traduit sur le spectre.
Cela permet de se rendre compte si le tube est allumé ou éteint et d'éviter ainsi de graves brûlures.
Le spectre comporte essentiellement un pic étroit dans le domaine visible : la lumière visible, émise par ce tube, est pratiquement monochromatique de couleur bleue.
Le fabriquant donne  l'irradiance des tubes : UVA / w =27,0 W m-2 ; UVB / w = 0,38
W m-2.
Indiquer si  ce tube respecte la réglementation suivante : " irradiance UVB < 1,5 %  irradiance totale".

Irradiance totale : 27,0 + 0,38 = 27,38 W m-2 ;
puis 0,38 /
27,38 ~0,014 ( 1,4 %).
Ce tube respecte donc la réglementation.
Votre employée vous demande si elle doit apposée le pictogramme ci-dessous  à proximité du solarium. Ce pictogramme signale la présence d'un rayonnement laser.

Quelle explication  formulez vous  à cette demande ?
 
Le rayonnement laser se révèle dangereux pour les yeux : son intensité est comparable à plusieurs fois celle d'un rayon solaire.
l'intensité de  la lumière émise par les tubes du solarium n'ont rien à voir avec  l'intensité de la lumière laser.
eci le rend très dangereux pour les yeux
Etude  de quelques actions chimiques du rayonnement UV sur la peau.
La couche cornée contient de l'acide  urocanique, véhiculé par la sueur,  qui absorbe les UVB. On donne la formule de cet acide :

On pourra l'écrire plus simplement R-CH=CH-CO2H.
Le rayonnement UV peut déclencher une isomérisation Z / E.

Ecrire les formes Z et E de l'acide urocanique.

La formation de la mélanine se fait par une  succession de réactions chimiques débutant avec la phénylalanine. Parmi l'ensemble de ces réactions chimiques, on donne le schéma suivant :

Préciser le type de réaction de l'étape 3  ( qui s'accompagne, en outre, d'une déshydrogénation c'est à dire une perte de dihydrogène ).

On passe d'un monomère  à un polymère : réaction de polymérisation ( addition ou condensation de monomères)
L'étape 1 correspond  en partie  à une réduction.

Ecrire la demi équation électronique correspond  à l'étape 2 et préciser sa nature.
Oxydation des fonctions phénols en cétones.

 

Pour réaliser des oxydations ménagées, on utilise souvent en milieu acide l'ion permanganate MnO4-. Celui-ci est réduit en ion manganèse (II) Mn2+.
Ecrire la demi-équation électronique de cette réduction.
MnO4- aq + 8 H+aq + 5e- = Mn2+ aq + 4H2O(l).
Ecrire l'équation  associée  à la réaction corresdpondant à l'étape 2 lors de l'action des ions permanganate.
2 MnO4- aq + 16 H+aq + 10e- = 2Mn2+ aq + 8H2O(l).
5 fois {
}
Puis additionner et simplifier.





 

Web

www.chimix.com


Dosage acide base.
On réalise un dosage acido-basique, suivi par pHmétrie, d'une solution aqueuse d'acide urocanique, noté R-COOH.
On prépare une solution d'acide urocanique en dissolvant une masse m g de l'acide dans 1,000 L d'eau à la température ambiante.
On dose ensuite V = 200 mL de cette solution avec une solution d'hydroxyde de sodium de concentration molaire C = 0,010 mol/L. Le graphe suivant donne  la variation du pH au cours du dosage.
Ecrire l'équation  associée  à la réaction support du dosage.
R-COOH aq + HO-aq = R-COO-aq + H2O(l)
Définir l'équivalence et  déterminer graphiquement le point d'équivalence.
A l'équivalence les quantités de matière des réactifs mis en présence sont en proportions stoechiométriques ; avant l'équivalence, l'un des réactifs est en excès, après l'équivalence, l'autre réactif est en excès.
 








Calculer la quantité  d'acide en mole ayant été dosé.
CVE =0,010*20,2 10-3 =2,02 10-4 ~2,0 10-4 mol.
Sachant que l'on a dissout 0,140 g d'acide urocanique pour obtenir la solution aqueuse dosée,
  déterminer la masse molaire de l'acide urocanique.
2,02 10-4 mol dans  200 mL  soit : 5*2,02 10-4 =1,01 10-3 mol dans  1 L.
n = m / M soit M = m / n = 0,140 /
1,01 10-3 =138,6 ~1,4 102 g/mol.

Comparer avec la masse molaire calculée  à partir de la formule et conclure.
C : 12 ; O : 16 ; N : 14 ; H : 1,0 g/mol.


Formule brute de l'acide urocanique : C6H8O2N2.
M = 6*12+8+2*16+2*14=140 =
1,4 102 g/mol.
L'écart relatif entre les deux valeurs est de l'ordre de 1 % :
cela vient de l'imprécision de la détermination du volume VE.
De plus la concentration de la solution d'hydroxyde de sodium est peu précise ( 2 chiffres significatifs )








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