Méthodes pour déterminer le taux d'alcoolémie. Concours général Stl 2013

Pour déterminer le taux d’alcoolémie, la police dispose de plusieurs méthodes qualitatives ou quantitatives, par analyse de l’air expiré ou par analyse du sang. En effet, lorsque qu’une personne consomme une boisson alcoolisée, l’alcool (éthanol) commence à passer immédiatement dans le sang, essentiellement au niveau de l'estomac et de l'intestin, pour être distribué ensuite dans tout l'organisme. La quasi-totalité de l'alcool présent dans le sang est alors progressivement oxydée par le foie (la quantité non transformée est éliminée via l'haleine, les urines et la sueur).
Analyse de l’air expiré (air alvéolaire).
Le principe de cette analyse repose sur l’élimination pulmonaire de l’éthanol avec, à l’équilibre, une quantité moyenne d’éthanol identique dans 1,00 mL de sang et 2,10 L d’air expiré. Un examen rapide, mais qualitatif et peu fiable, peut être effectué à l’aide d’un alcootest ou d’un éthylotest.
Principe de l’alcootest.
Après une inspiration forcée et une apnée de 30 s pour atteindre l’équilibre sang/air, on fait passer l’air expiré, en une fois, à travers un tube contenant un mélange d’acide sulfurique H₂SO₄, de gel de silice et de dichromate de potassium K₂Cr₂O₇. Le dégagement de chaleur, entraîné par la réaction entre l’humidité de l’air expiré et l’acide sulfurique, est alors suffisant pour que l’éthanol réduise le dichromate de potassium jaune orangé en sels verts de chrome III.
Quels composés peut-on obtenir par oxydation d’un alcool primaire ? Décrire, pour chacun d’eux, le/les test(s) permettant de les caractériser.
Par oxydation ménagée, un alcool primaire s'oxyde en aldehyde puis en acide carboxylique.
Un aldehyde donne un test positif à la liqueur de Fehling bleue : celle-ci donne un précipité rouge brique.
Un acide carboxylique est mis en évidence par le papier indicateur universel de pH ( pH < 7).
Dans quels composés naturels potentiellement présents dans la bouche trouve-t-on la fonction aldéhyde ? En déduire une explication de la non-spécificité du l’utilisation de l’alcootest.
La salive peut contenir des molécules possédant la fonction aldehyde.
De plus, l’alcootest est à usage unique et présente un très gros inconvénient : le dichromate de potassium est fortement toxique, corrosif, cancérigène et dangereux pour l'environnement
Associer chacun des qualificatifs énoncés pour le dichromate de potassium à l’un des pictogrammes (numérotés de 1 à 5 de gauche à droite).

1 : comburant ; 2 : corrosif ; 3 : toxique ; 4 : cancérigène ; 5 : danger pour l'environnement.
Principe de fonctionnement de l'éthylotest.
Dès la mise en marche, le capteur est alimenté et équilibré, le voyant vert clignote, un bip retentit et l’indication
« PRÊT » s’affiche attestant de la disponibilité de l’éthylotest. La personne souffle avec force et de façon régulière dans l’embout hygiénique buccal à usage unique. L’appareil contrôle la pression, le débit et la durée du souffle, puis
prélève automatiquement en fin d’expiration 1,0 cm³ d’air alvéolaire. Quand le signal sonore continu s’arrête et que le
voyant vert s’éteint, le dépistage est terminé. L’échantillon prélevé est exposé sur le capteur qui fonctionne par oxydo-réduction. De l’aldéhyde acétique se forme à partir de l’éthanol, libérant des électrons. Le courant
généré est évalué par un microprocesseur et converti en mesure proportionnelle sur l’indicateur.
Le résultat final du test apparait en quelques secondes.
Justifier la phrase « de l’aldéhyde acétique (éthanal) se forme à partir de l’éthanol, libérant des électrons » et pourquoi « le courant généré peut donner une mesure proportionnelle sur l’indicateur».
L'oxydation de l'éthanol en aldehyde libère des électrons : C₂H₆O = C₂H₄O + 2H⁺+2e^-.
La quantité de matière d'électrons n(e^-) est égale à deux fois la quantité de matière d'éthanol.
La quantité de matière d'électrons est proportionnelle à l'intensité du courant.