Bac Physique-Chimie · Amérique du Nord 2025 · Jour 2 · Réf. 25-PYCJ2AN1

Exercice 1 — Le Schweppes® : un bon antipaludique ?

Dosage de la quinine par fluorescence (étalonnage) puis titrage pH-métrique de l'acide citrique.
9 points · 14 questions · Exercice 1 / 3

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Exercice 1 — Le Schweppes® : un bon antipaludique ? (9 points)

La quinine traite le paludisme. Le Schweppes en contient. On dose la quinine par fluorescence (partie A) puis on titre l'acide citrique (partie B).

Données : M(quinine)=324 g·mol⁻¹ ; dibase Q, pK_A = 4,4 et 9,0. Formes acides QH₂²⁺ et QH⁺. Traitement : 3 prises de 8 mg/kg, espacées de 8 h, pendant 7 j.

Partie A — Molécule et dosage de la quinine

I (u.a.)λ (nm)450400550λ_max≈450 (bleu)
Spectre d'émission de fluorescence : maximum à λ≈450 nm → lumière bleue.
Q1. Justifier le suffixe « -ol » du nom de la quinine.
Q2. Justifier la couleur émise par fluorescence (spectre).
pH4,49,0QH₂²⁺bleuQH⁺violetQnon fluo.
Diagramme de prédominance : QH₂²⁺ (pH<4,4, bleu) | QH⁺ (4,4–9,0, violet) | Q (pH>9,0, non fluorescente).
Q3. Diagramme de prédominance ; couleurs de fluorescence par domaine de pH.

Étalonnage : S₀ (C₀=1,30×10⁻⁵ mol·L⁻¹) → étalons S₁..S₅ (V_f=10,0 mL). S₄ : C₄=1,30×10⁻⁶.

I_f (u.a.)C (×10⁻⁶ mol·L⁻¹)3192,20
Étalonnage I_f = k·C (droite par l'origine). À I_f=319 u.a. → C(dilué)≈2,2×10⁻⁶ mol·L⁻¹.
Q4. Volume de S₀ à prélever pour S₄.
Q5. Protocole + verrerie.
Q6. Justifier l'allure de I_f=f(C).
Q7. Concentration en quinine du Schweppes (I_f=319 u.a., dilué 100×).
Q8. Respecte-t-il le seuil de 100 mg·L⁻¹ ?
Q9. Une personne de 50 kg peut-elle se soigner avec le Schweppes ?

Partie B — Titrage de l'acide citrique

20,0 mL de Schweppes (dégazé) titrés par la soude C_B=0,100 mol·L⁻¹. Triacide : AH₃ + 3 HO⁻ → A³⁻ + 3 H₂O.

pHV (mL)V_E≈132525dpH/dV
Titrage pH-métrique : saut unique à V_E≈13 mL (pic de dpH/dV). Les 3 acidités sont dosées ensemble.
Q10. Qualité(s) de la réaction support du titrage.
Q11. Pourquoi dégazer la boisson avant le titrage.
Q12. Concentration C_A en acide citrique.
Q13. Comparer à 7,8×10⁻² mol·L⁻¹ (seuil).
Q14. La quinine peut-elle servir d'indicateur coloré sous UV ?
📖Le contexte (énoncé)
📋 ÉNONCÉ (mot pour mot)
La quinineQuinine : molécule antipaludique fluorescente sous UV. C'est une dibase (pK_A 4,4 et 9,0) présente dans le Schweppes. traite le paludisme et se trouve dans le Schweppes. On dose la quinine par fluorescence, puis on titre l'acide citrique de la boisson.
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