Bac Général
Classe : Terminale
Centre d’examen : Nouvelle-Calédonie
Matière : Physique-Chimie
Année : 2022
Session : Normale
Durée de l’épreuve : 3 heures 30
Repère de l’épreuve : 22-PYCJ1NC1
L’usage de la calculatrice avec le mode examen activé est autorisé.
L’usage de la calculatrice sans mémoire, « type collège », est autorisé.
Le candidat traite 3 exercices : l’exercice 1 puis il choisit 2 exercices parmi les 3 proposés.
Exercice 1 : Ingenuity, le premier hélicoptère à voler sur Mars (10 points)
Ingenuity est un petit hélicoptère – comparable à un drone – d’un peu moins de deux kilogrammes, développé par l’agence spatiale américaine, la NASA. Il a été expérimenté sur le sol de la planète Mars au cours de la mission Mars 2020 pour tester ses capacités dans le domaine de la reconnaissance optique du sol martien.
EXERCICES AU CHOIX DU CANDIDAT : Vous indiquerez sur votre copie les 2 exercices choisis : exercice A ou exercice B ou exercice C.
Exercice A : Étude de l’acide benzoïque et du benzoate de sodium (5 points)
Les conservateurs sont des substances qui prolongent la durée de conservation des denrées alimentaires en les protégeant des altérations dues aux micro-organismes. La présence d’un conservateur dans les aliments et les boissons est repérée par un code européen (E200 à E297) L’acide benzoïque C6H5COOH (E210) et le benzoate de sodium C6H5COONa (E211) sont utilisés dans l’industrie comme conservateurs alimentaires pour leurs propriétés fongicides et antibactériennes. Ils sont présents en particulier dans de nombreuses boissons « light ».
Exercice B : Qualité des eaux souterraines sur le littoral (5 points)
Les eaux souterraines du littoral contenues dans les nappes phréatiques sont essentielles tant pour les activités humaines que pour l’environnement, mais les intrusions d’eau de mer dans ces nappes peuvent engendrer des pollutions irréversibles. Ce risque d’intrusion saline augmente en raison d’une exploitation excessive par pompage des eaux souterraines afin de faire face à une population qui ne cesse d’augmenter sur le littoral.
Ainsi, une surveillance de la qualité des eaux souterraines sur la bordure du littoral est nécessaire afin d’éviter ce risque d’intrusion d’eau saline dans la nappe phréatique.
Exercice C : La pile au méthanol (5 points)
Une pile à méthanol fait partie de la famille des piles à combustibles. Elle est constituée de deux électrodes en platine, au niveau desquelles se produisent une réaction d’oxydation et une réaction de réduction. Le platine sert de catalyseur pour les réactions d’oxydo-réduction.
Les deux électrodes sont séparées par une membrane poreuse riche en ions hydrogène H+(aq), appelée membrane protonique. L’une des électrodes est alimentée par du dioxygène puisé dans l’air, et l’autre est alimentée par un combustible, ici le méthanol en solution aqueuse (figure 1).