Exercice 1 - Transformations acide-base · Bac Physique-Chimie Métropole 2025 (sujet 1)

Exercice 1 – Un emballage intelligent au rayon poissonnerie (9 points)

Un emballage « intelligent » est un emballage alimentaire capable d'afficher, à destination du client, des informations qui s'actualisent automatiquement au cours du temps. On trouve par exemple, sur certains emballages de produits frais au rayon poissonnerie, une pastille qui informe de la fraîcheur du filet de poisson qu'ils contiennent. Ces pastilles sont imbibées d'un indicateur coloré.

Dans cet exercice, on souhaite vérifier si le bleu de bromophénol, un indicateur coloré acide-base noté BBP dans la suite de l'exercice, peut convenir pour la réalisation de ce type de pastille.

Au cours de la dégradation du poisson, qui se réalise sur plusieurs jours, la N, N -diméthylméthanamine, composé volatil, est produite. La pastille de BBP initialement jaune se colore alors en bleu.

Q15.

Écrire l'équation de la réaction modélisant la transformation chimique responsable de ce changement de couleur. On note $\text{BH}_2(\text{aq}) / \text{BH}^-(\text{aq})$ le couple acide-base correspondant au BBP, et $\text{R}_3\text{NH}^+(\text{aq}) / \text{R}_3\text{N}(\text{aq})$ celui associé à la N, N -diméthylméthanamine.

4. Cinétique d'ordre 1 de la décoloration du BBP en présence d'ion hydroxyde

L'ion $\text{BH}^-$ est une espèce amphotère. Les molécules de N, N -diméthylméthanamine produites lors de la dégradation du poisson rendent le milieu basique. En milieu très basique, le BBP se décolore selon une transformation chimique lente, considérée totale et modélisée par la réaction d'équation suivante:

$$\text{BH}^-(\text{aq}) + \text{OH}^-(\text{aq}) \rightarrow \text{B}^{2-}(\text{aq}) + \text{H}_2\text{O}(\ell)$$

Q16.

Justifier le caractère amphotère de l'ion $\text{BH}^-$.