Éducation Nationale • Évaluation de Première Professionnelle
Évaluation Summative : Oxydoréduction & Dosages (Sujets A & B)
S'approprier (4 pts) Définition Ox/Red
Analyser (4 pts) Demi-équations
Réaliser (6 pts) Dosage C1 = (C2 × VE)/V1
Valider (3 pts) Norme Cm g/L
Communiquer (3 pts) Rapport laboratoire
Sujet A
Barème : /20 Points
Dosage du Fer dans un Bain de Traitement Anticorrosion
Dans un laboratoire de contrôle qualité, un technicien dose $V_1 = 20\ \text{mL}$ d'une solution de décapage contenant des ions $Fe^{2+}$ par du permanganate $C_2 = 0{,}02\ \text{mol/L}$. Le virage persistant au rose a lieu pour $V_E = 15\ \text{mL}$.
Questions :
- (4 pts) [S'approprier] Rappelez la définition d'un oxydant et d'un réducteur. Écrivez la demi-équation électronique du couple $Fe^{3+} / Fe^{2+}$.
- (4 pts) [Analyser] Expliquez ce que signifie l'équivalence du titrage et donnez la formule reliant $C_1$, $V_1$, $C_2$ et $V_E$.
- (6 pts) [Réaliser]
a) Calculez la concentration molaire $C_1$ en ions $Fe^{2+}$.
b) Calculez la concentration massique $C_m$ correspondante ($M_{Fe} = 56\ \text{g/mol}$). - (6 pts) [Valider & Communiquer]
a) Le seuil maximal de pollution toléré est de 0,80 g/L. La solution respecte-t-elle la norme ?
b) Rédigez le compte-rendu d'analyse pour le responsable d'atelier.
Corrigé Officiel Sujet A (20/20) :
- Un Oxydant gagne des $e^-$, un Réducteur perd des $e^-$. Demi-équation : $Fe^{2+} \rightleftharpoons Fe^{3+} + e^-$. (4 pts)
- À l'équivalence, les réactifs sont dans les proportions stœchiométriques : $C_1 \times V_1 = C_2 \times V_E$. (4 pts)
- a) $C_1 = \frac{0{,}02 \times 15}{20} = \mathbf{0{,}015\ \text{mol/L}}$.
b) $C_m = 0{,}015 \times 56 = \mathbf{0{,}84\ \text{g/L}}$. (6 pts) - a) $0{,}84\ \text{g/L} > 0{,}80\ \text{g/L}$. Le seuil est dépassé.
b) Rapport de Laboratoire : "La concentration massique en ions fer s'élève à 0,84 g/L, ce qui dépasse le seuil toléré de 0,80 g/L. Il est nécessaire de purger le bain avant l'usinage suivant." (6 pts)
Sujet B
Barème : /20 Points
Dosage du Dioxyde de Soufre $SO_2$ dans un Jus de Fruit
Pour contrôler la conservation d'un jus, on dose $V_1 = 50\ \text{mL}$ de jus par une solution de diiode $C_2 = 0{,}005\ \text{mol/L}$. Le virage au bleu sur pale survient pour $V_E = 12\ \text{mL}$.
Questions :
- (4 pts) [S'approprier] Écrivez la demi-équation électronique du couple $I_2 / I^-$.
- (4 pts) [Analyser] Rappelez la formule de l'équivalence du titrage volumétrique.
- (6 pts) [Réaliser]
a) Calculez la concentration molaire $C_1$ en $SO_2$.
b) Calculez la concentration massique $C_m$ ($M_{SO2} = 64\ \text{g/mol}$). - (6 pts) [Valider & Communiquer]
a) La norme européenne impose un maximum de 20 mg/L ($0{,}020\ \text{g/L}$). Le produit est-il conforme ?
b) Rédigez le bulletin de conformité sanitaire.
Corrigé Officiel Sujet B (20/20) :
- Demi-équation : $I_2 + 2 e^- \rightleftharpoons 2 I^-$. (4 pts)
- Équivalence : $C_1 \times V_1 = C_2 \times V_E$. (4 pts)
- a) $C_1 = \frac{0{,}005 \times 12}{50} = \mathbf{0{,}0012\ \text{mol/L}}$.
b) $C_m = 0{,}0012 \times 64 = 0{,}0768\ \text{g/L} = \mathbf{76{,}8\ \text{mg/L}}$. (6 pts) - a) $76{,}8\ \text{mg/L} > 20\ \text{mg/L}$. Le jus dépasse la norme légale.
b) Bulletin Conformité Sanitaire : "La teneur en SO2 s'élève à 76,8 mg/L, ce qui dépasse le seuil légal autorise de 20 mg/L. Le lot de jus est refuse pour la commercialisation." (6 pts)