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STL
Centre d’examen : Polynesie
Matiere : Specialite Sciences physiques et chimiques en laboratoire
Annee : 2025
Session : Normale
Duree : 3 heures
Repere : 25-TLSPCLPO1
Calculatrice : autorisée avec mode examen
Partie 1 : Glandes sécrétrices de la lavande et huile essentielle (7,5 points)
Observation d’une glande sécrétrice au microscope optique. Modélisation d’un microscope par deux lentilles minces convergentes. L’objectif a une distance focale f’₁ = 4,0 mm, un grandissement γ₁ = -40 et une ouverture numérique ON = 0,65. L’oculaire a un grossissement Goc = 10. L’intervalle optique Δ = F’₁F₂ = 160 mm.
Questions sur l’intérêt d’une image à l’infini, détermination graphique de l’image intermédiaire, calculs de distances, grossissement commercial G = |γ₁| × Goc, et pouvoir séparateur avec le critère de Rayleigh: δ = 0,61 × λ₀/ON avec λ₀ = 586 nm.
Composition d’une huile essentielle de lavande: chromatographie sur couche mince pour identifier la présence de linalol, éthanoate de linalyle et cinéole-1,8. Comparaison des compositions de lavande aspic, lavande fine et lavandin.
Partie 2 : Hydrodistillation de lavandin (6 points)
Étude de l’essencier utilisé dans l’hydrodistillation. Application de la loi de la statique des fluides pour régler la hauteur de sortie de l’eau florale en fonction de la hauteur d’huile essentielle souhaitée (10 cm). Données: ρe = 1000 kg·m⁻³, ρh = 900 kg·m⁻³, g = 9,8 m·s⁻².
Étude de la chaudière: débit massique de vapeur 2000 kg·h⁻¹, débitmètre Venturi, application de la relation de Bernoulli avec ρ = 1,11 kg·m⁻³.
Régulation du débit de vapeur: identification de la grandeur réglée, grandeur réglante et grandeur perturbatrice. Schéma fonctionnel de la boucle de régulation avec capteur FT, régulateur FIC et vanne. Action intégrale du correcteur PI.
Partie 3 : Dosage de l’éthanoate de linalyle (6,5 points)
Dosage en retour par saponification de l’éthanoate de linalyle.
Étape 1: Réaction CH₃COOR(aq) + HO⁻(aq) → CH₃COO⁻(aq) + ROH(aq). Volume V₀ = 5,0 mL d’huile essentielle, VB = 25,0 mL de NaOH à CB = 1,00 mol·L⁻¹ en excès, chauffage à reflux 1h. Mécanisme réactionnel en 3 étapes avec flèches courbes.
Étape 2: Titrage de l’excès de HO⁻ par HCl à Cacide = 0,50 mol·L⁻¹, suivi pH-métrique. Détermination graphique du volume équivalent VE.
Calcul de la concentration en masse Cm = M × (CB×VB – Cacide×VE)/V₀ avec M = 196,3 g·mol⁻¹.
Traitement statistique: 6 mesures, calcul de la moyenne et incertitude-type u(Cm) = σ/√n.
Comparaison avec les valeurs de référence (Aspic: 26,4 g·L⁻¹, Lavande fine: 316 g·L⁻¹, Lavandin: 273 g·L⁻¹) pour identifier la variété.
Question bonus sur le titrage conductimétrique: choix du graphique correspondant selon les conductivités molaires ioniques (H₃O⁺: 35,0 mS·m²·mol⁻¹, HO⁻: 19,9 mS·m²·mol⁻¹, Cl⁻: 7,63 mS·m²·mol⁻¹).