Sujet du bac 2022 de physique-chimie — Amérique du Nord, jour 1 (général)

22-PYCJ1AN1 BACCALAURÉAT GÉNÉRAL ÉPREUVE D’ENSEIGNEMENT DE SPÉCIALITÉ SESSION 2022 PHYSIQUE-CHIMIE Jour 1 Durée de l’épreuve : 3 heures 30 Matériel autorisé L’usage de la calculatrice avec le mode examen activé est autorisé. L’usage de la calculatrice sans mémoire, « type collège », est autorisé. Dès que le sujet est remis, assurez-vous qu'il est complet. Ce sujet comporte 20 pages numérotées de à . Le candidat traite 3 exercices : l’exercice 1 puis il choisit 2 exercices parmi les 3 proposés. ATTENTION : Le Document Réponse (Pages à ) est à rendre avec la copie. Exercice 1 (obligatoire) 22-PYCJ1AN1 EXERCICE 1 COMMUN A TOUS LES CANDIDATS INDIGO ET CARMIN D’INDIGO (10 POINTS) Un tissu, daté de 6000 ans, a été retrouvé sur un site archéologique de la côte nord du Pérou. Il présente d’anciennes traces d’utilisation d’une teinture bleue : l’indigo qui colore aujourd’hui encore les blue-jeans. L’indigo peut être synthétisé ou extrait d’un arbuste : l’indigotier. L’objectif de cet exercice est tout d’abord d’étudier la synthèse de l’indigo et le principe de la teinture d’un tissu, puis de s’intéresser aux propriétés du carmin d’indigo qui peut aussi être extrait de l’indigotier. A. Synthèse de l’indigo L’indigo peut être synthétisé à partir du 2-nitrobenzaldéhyde et de l' acétone selon la transformation modélisée par l’équation de réaction suivante : Protocole de la synthèse - Introduire 0,50 g de 2-nitrobenzaldéhyde dans un erlenmeyer. - Ajouter 5,0 mL d’acétone puis environ 10 mL d’eau distillée et boucher. - Utiliser l’agitateur magnétique pour dissoudre totalement le solide. - Ajouter lentement 5,0 mL de solution d’hydroxyde de sodium à 2 ,0 mol·L-1 et poursuivre l’agitation pendant 5 min. - Filtrer sous vide. Rincer le solide avec de l’eau puis avec de l’éthanol. Sécher le solide. Données : - masses molaires moléculaires (g∙mol-1) 2-nitrobenzaldéhyde Acétone Indigo 151,1 58,1 262,3 - masse volumique de l’acétone à 25 °C : ρacétone = 1,05 g∙cm-3. Exercice 1 (obligatoire) 22-PYCJ1AN1 A.1. …