Exercice 1 - Quantité de matière et dépollution · Bac ST2S Chimie, Biologie et Physiopathologie Humaines Métropole 2026

Partie Chimie

De la pollution des sols à la contamination des aliments

Fabriqué aux États-Unis depuis 1951, le chlordécone est un pesticide massivement utilisé aux Antilles Françaises, Guadeloupe et Martinique de 1973 à 1993, pour lutter contre le charançon du bananier, un insecte nuisible. La chlordécone désigne la molécule qui entre dans la constitution du pesticide.

Les deux exercices sont indépendants.

Exercice 1: Impact de la chlordécone sur l'environnement (10 points)

Document: Quelques propriétés chimiques de la chlordécone

La chlordécone, de formule brute $\mathrm{C_{10}Cl_{10}O}$, est un composé qui se fixe préférentiellement sur le carbone de la matière organique présente dans les sols et les êtres vivants.

Elle peut être piégée dans les interstices des sols argileux. Elle n'est pas dégradée par la lumière.

La chlordécone est disponible dans un produit phytosanitaire commercial nommé Curlone. Ce produit est une poudre blanche composée à 5 % en masse de chlordécone. La dose utilisée est de 30 g de Curlone pour un bananier.

Q4.

Montrer que la masse molaire de la chlordécone est $M_{\text{chlordécone}} = 491\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}$.

Données

Masses molaires: $M(\text{C}) = 12{,}0\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}$; $M(\text{Cl}) = 35{,}5\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}$; $M(\text{O}) = 16{,}0\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}$.

Q5.

En déduire que la quantité de matière de chlordécone contenue dans une dose de Curlone est voisine de $3{,}1\times 10^{-3}\text{ mol}$.

La dépollution des sols pollués à la chlordécone est complexe. Une des voies de dégradation de la chlordécone dans les sols est la réaction de réduction de cette molécule par les ions hydroborate $\text{BH}_4^-$.

Dans cette réaction, les couples d'oxydoréduction qui interviennent et leurs demi-équations électroniques en milieu acide sont:

$$\text{C}_{10}\text{Cl}_{10}\text{O} / \text{C}_{10}\text{Cl}_{10}\text{OH}_2 \quad: \quad \text{C}_{10}\text{Cl}_{10}\text{O} + 2\,\text{H}^+ + 2\,\text{e}^- = \text{C}_{10}\text{Cl}_{10}\text{OH}_2$$

$$\text{BH}_3 / \text{BH}_4^- \quad: \quad \text{BH}_3 + \text{H}^+ + 2\,\text{e}^- = \text{BH}_4^-$$

Q6.

Écrire l'équation de la réaction qui se produit lors de la dépollution du sol contenant de la chlordécone, par les ions hydroborate.

Q7.

Déterminer la masse d'ions hydroborate $\text{BH}_4^-$ à utiliser pour dégrader la chlordécone contenue dans une dose de 30 g de Curlone.

Donnée

Masse molaire des ions hydroborate: $M(\text{BH}_4^-) = 14{,}8\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}$.

Le candidat est invité à prendre des initiatives et à présenter la démarche suivie, même si elle n'a pas abouti.