La RMN en
archéologie : bac
S Amérique du Sud 2014
En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de Cookies vous proposant des publicités adaptées à vos centres d’intérêts.
|
|
|
|
|
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 :
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.
Proposition
|
Réponse
|
|
La
hauteur de chaque saut vertical de la courbe d’intégration
est proportionnelle au nombre de protons équivalents
responsables du signal correspondant.
|
Vrai
|
|
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
|
|
La
substance n° 2 peut être de l’éthanol.
|
Faux
|
On
observe bien les pics caractéristiques du groupe éthyle CH3-CH2
mais le singulet à d = 12
ppm correspond à l'hydrogène d'un acide carboxylique
|
La
molécule d’acide 2-éthyl-3-méthylbutanoïque a pour
représentation topologique :
|
Vrai
|
|
L’acide
pyruvique présente 4 protons équivalents.
|
Faux
|
Un
groupe métyle CH3 et un groupe hydroxyle OH.
|
|
.
. |
|
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.
La
substance n°1 correspond à l'éthanol.
|
.
|
La substance n°2 peut correspondre à l'acide propanoïque.
La substance n°3 peut être
l'acide 2-éthyl-3-méthylbutanoïque.
On
identifie ainsi trois substances se trouvant dans le rhum.
|
|