Les parties I, II et III sont indépendantes

Un berlingot de 250 mL d'eau de Javel titre 48 ° chl.

Donnée : volume molaire dans les conditions normales de température et de pression : V_m = 22,4 L/mol.

I. préparation de l'eau de javel :

En milieu basique le dichlore peut subir une réaction chimique pour former de l'eau de Javel suivant l'équation :

Cl₂ + 2OH^- --> ClO^- + Cl^- + H₂O

a) Quel nom particulier donne-t-on à cette réaction chimique ?

b) Définir le degré chlorométrique (° chl) d'une eau de Javel ?

c) Montrer que le volume de dichlore nécessaire pour préparer ce berlingot de 250 mL d'eau de javel est V = 12 L.

d) Vérifier que la quantité de matière " n " (en mol) de dichlore correspondant à ce volume

V = 12 L est n = 0,54 mol.

e) Sachant qu'une mole de dichlore Cl₂ donne une mole d'ions hypochlorite ClO^-, en déduire la quantité d'ions hypochlorite, exprimée en mole, présents dans ce berlingot.

II. dosage des ions hypochlorites :

On veut vérifier que la quantité d'ions hypochlorite présents dans ce berlingot corresponde bien au titre annoncé.

Pour cela, on prélève un volume v = 25 mL de cette eau de Javel que l'on mélange avec un excès d'ions iodure. L'équation bilan de la réaction qui a lieu alors est :

2I^- + ClO^- + H₂O--> I₂ + Cl^- + 2OH^-

a) Par dosage, on détermine qu'il s'est formé 5,4.10^-2 mol de diiode I² au cours de la réaction. D'après l'équation bilan, déterminer la quantité d'ions hypochlorite ClO^- contenu dans les 25 mL d'eau de Javel ?

b) En déduire le nombre de moles d'ions hypochlorite contenu dans le berlingot de 250 mL.

III. précaution d'emploi de l'eau de Javel :

La totalité de ce berlingot a été mélangé par inadvertance avec un détartrant contenant de l'acide chlorhydrique. L'équation bilan de la réaction est :

ClO^- + 2H⁺ + Cl^- -->Cl₂ + H₂0

a) Préciser le nom du gaz toxique qui s'est dégagé.

b) En admettant que toute la quantité des ions hypochlorite présents dans le berlingot, soit n = 0,54 mol, ont réagi avec l'acide chlorhydrique, quel volume de gaz s'est-il dégagé ?

les savons : les savons ont été fabriqués et utilisés dès la plus haute Antiquité. On retrouve une description de leur fabrication -en faisant réagir des graisses et des huiles animales ou végétales avec les cendres alcalines de certains végétaux- dans le papyrus égyptien d'Ebers qui date de 1550 avant J.C.

Les travaux de CHEVREUL -chimiste français (1786 - 1889)- sur les corps gras (acides gras -notamment l'acide stéarique- et triglycérides), ont permis d'améliorer notablement la technologie utilisée dans la savonnerie.

I Acides gras et alcool :

L'acide butyrique (encore appelé acide butanoïque) réagit avec l'éthanol pour donner de l'eau et du butanoate d'éthyle de formule semi-développée plane:

a) A partir de la formule de butanoate d'éthyle, retrouver les formules de l'acide butyrique et de l'éthanol.

b) Recopier la formule semi-développée du butanoate d'éthyle, et identifier sur cette formule le groupe fonctionnel ester.

II. Triglycéride et savon :

La stéarine est un triglycéride présent dans la graisse de porc et dans le beurre ; elle réagit avec la soude selon l'équation-bilan suivante :

a) Ecrire la formule du composé A et donner son nom.

b) Le savon formé est le stéarate de sodium de formule : C₁₇H₃₅COO^- + Na⁺ ; celle-ci peut être représentée par le schéma suivant :

Après avoir rappelé la signification des mots : hydrophile et hydrophobe, recopier le schéma précédent puis identifier nettement les pôles hydrophile et hydrophobe de ce composé.

c) Une mole de stéarine donne après saponification, 3 moles de stéarate de sodium. On traite 100 moles de stéarine par de la soude en excès. En déduire la quantité n, exprimé en moles, de savon obtenu puis calculer la masse m correspondante.

Donnée : M (stéarate de sodium) = 306 g / mol.

le radium et les radionucléïdes:

l'élément radium : en décembre 1898, Pierre et Marie CURIE découvraient un nouvel élément, qu'ils appelaient radium. Cet élément est radioactif.

1. Décrire la structure du noyau de radium ²²⁶₈₈Ra. On demande le nombre de nucléons, de protons et de neutrons.
2. Le noyau d'un atome de ²²⁶₈₈Ra est radionucléide qui se désintègre suivant l'équation-bilan incomplète ci-dessous :

²²⁶₈₈Ra -->⁴₂He + ...+g.
- Parmi les nucléides suivants, quel est celui qu'on obtient dans la désintégration précédente, et qui manque dans l'équation écrite ci-dessus.²³⁰₈₈Ra ; ²³⁰₉₀Th ; ²²²₈₆Pb ; ²²⁶₈₆Pb ; ²²⁶₉₀Th
- Quel est le nom usuel de la particule ⁴₂He ?
- Indiquer, parmi les 5 nucléides de la liste précédente, un isotrope du nucléide ²²⁶₈₈Ra . Justifier votre choix, en rappelant la définition du mot isotope.

les radionucléides :

Certains radionucléides sont utilisés en scintigraphie pour effectuer un diagnostic médical. L'un des plus utilisés est le technétium ⁹⁹₄₃Tc , qu'on injecte dans des organes du corps humain et dont on suit le déplacement et la fixation dans ces organes.

Le technétium ⁹⁹₄₃Tc est un émetteur g et sa période (ou demi-vie) est T = 6 heures.

1. Rappeler la définition de la période d'un élément radioactif.
   - Au bout de quelle durée peut-on considérer que la solution n'est plus radioactive ?
2. Les quantités de radionucléides injectés en médecine sont très faibles et n'occasionnent que peu de troubles. En revanche, la contamination par l'ingestion d'un élément radioactif ou d'irradiation par une source radioactive puissante comporte des dangers pour l'être humain et l'environnement.
   - Citer un des effets néfastes sur le corps humain, d'une dose d'irradiation importante.
   - Citer un moyen de protection pour les personnels médicaux manipulant les radioéléments.