Chimie, la spiruline. Bac ST2S Polynésie 09 /2025.

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La spiruline
Exercice 1 :
(10 points)
1. Justifier que la valine et l’histidine  sont des acides a-aminés.

La fonction acide carboxylique COOH et la fonction amine NH2 sont portées par le même atome de carbone.
2. La valine et l’histidine peuvent se combiner pour former des dipeptides. Nommer le type de réaction qui conduit à un dipeptide.
Condensation de la fonction acide carboxylique de l'hysidine et de la fonction amine de la valine par exemple.
3. Nommer et représenter la liaison caractéristique des dipeptides.
Par exemple :
4. Écrire l’équation de la réaction qui permet d’obtenir le dipeptide His-Val à partir des molécules d’histidine et de valine.

 
5. Nommer toutes les combinaisons possibles de dipeptides issus des réactions pouvant se produire dans un mélange de valine et d’histidine.
His - His ; His - Val ; Val - Val ; Val - His.
6. Définir la DJA (Dose Journalière Admissible) d’une substance.
Quantité d'une substance qu'un individu peut ingérer chaque jour sans conséquence pour sa santé.
7. D’après un site marchand, il serait conseillé de consommer 3 grammes de spiruline par jour, tous les jours. Vérifier que la masse de cuivre apportée par cette consommation est d’environ 3,8 μg.
100 g de spiruline apporte 0,126 mg = 126 µg de cuivre.
126 x3 / 100 ~3,8 µg.
8. Indiquer si la consommation de 3 g de spiruline par une personne de 63 kg ne dépasse pas la DJA du cuivre. (70 µg kg-1 jour-1).
3,8 / 70 =0,054 µg kg-1 jour-1.
Cette valeur est inférieure à la DJA du cuivre.

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Exercice 2 : Contrôle d’une ferme de production de spiruline (10 points)
La spiruline est cultivée dans des fermes spécialisées dans des bassins de production.
Les installations d’un site de production de spiruline utilisent un stérilisateur à rayonnement de fréquence 1,50×1015 Hz.
1. Calculer la longueur d’onde l dans l’air de l’onde utilisée pour stériliser l’eau des bassins.
 2. Indiquer si le domaine auquel appartient le rayonnement utilisé est le domaine du visible, de l’infrarouge ou de l’ultraviolet.
Pour un bon développement de la spiruline l’entretien et l’analyse chimique des eaux de ces bassins de production sont importants.
Protocole du dosage conductimétrique des ions sulfate SO42- (aq) de l’eau des bassins :
• Remplir une burette graduée de 25,0 mL avec une solution de chlorure de baryum (Ba2+(aq) + 2Cl-(aq)) de concentration en quantité de matière en ion baryum Ba2+(aq)  CBa2+= 4,00 × 10-2 mol·L-1.
 • Prélever V1 = 200,0 mL d’eau des bassins et les verser dans un bécher.
• Introduire dans le bécher un barreau aimanté et la sonde du conductimètre.
• Placer le bécher sous la burette graduée et relever la conductivité de l’eau.
• Verser 1,0 mL de la solution contenue dans la burette, agiter puis relever la conductivité de la solution et renouveler l’opération jusqu’à avoir vidé dans le bécher les 25,0 mL de la solution placée dans la burette graduée.
3. Schématiser le montage correspondant au protocole expérimental ci-dessous en identifiant les solutions titrante et titrée.

 L’évolution de la conductivité de l’eau des bassins au cours du tirage est représentée ci-dessous.
L’équation de la réaction support du dosage conductimétrique est : Ba2+(aq) + SO42-(aq) --> BaSO4 (s)
4. Pour un volume de solution de chlorure de baryum  versé supérieur à celui de l’équivalence, justifier l’allure de la courbe d’évolution de la conductivité de la solution dans le bécher.
Après l'équivalence, les ions baryum sont en excès  et on ajoute des ions sulfate : la conductivité de la solution croît plus rapidement.
 5. À l’aide de la courbe obtenue, déterminer le volume équivalent du dosage Véq.

6. Donner la relation à l’équivalence entre la quantité de matière nBa2+ d’ions baryum  versés et celle nSO42- d’ions sulfate  initialement présents dans l’eau des bassins.
nBa2+ =nSO42- .
7. Montrer que la concentration CSO42- en quantité de matière des ions sulfate présents dans l’eau des bassins est proche de 2,5×10-3 moL·L-1.
nBa2+ =CBa2+ Véq ; nSO42- = V1 Csulfate.
Csulfate=CBa2+ Véq / V1 =4,00 10-2 x 12 / 200 =2,4×10-3 moL·L-1.
 La concentration maximale en ion sulfate  dans les installations d’un site de production de spiruline est de 250 mg·L-1.
8. Indiquer si la concentration trouvée à la question 7 respecte cette contrainte. Donnée : Masse molaire de l’ion sulfate : M = 96,1 g·mol-1.
CsulfateM = 2,4 10-3 x96,1= 0,23 g / L = 230 mg / L < 250 mg / L.
L'eau des bassins est donc conforme.





  
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