DEVOIR SURVEILLE - SCIENCES PHYSIQUES

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1 DEVOIR SURVEILLE - SCIENCES PHYSIQUES Version 1 Calculette autorisée Durée: 50min Toutes vos réponses doivent être correctement rédigées et justifiées. L'arôme de menthe L'arôme de menthe présent dans certains médicaments peut être dû à la menthone, laquelle peut être d'origine naturelle ou d'origine synthétique. La menthone d'origine naturelle peut être obtenue par extraction de l'huile essentielle contenue dans la menthe poivrée, une des espèces de menthe contenant de la menthone. Pour extraire l'huile essentielle de la menthe poivrée on réalise le montage ci-dessous : 1. Quel est le nom du procédé d'extraction correspondant à ce montage? Il s'agit d'une hydrodistillation. 2. Préciser le rôle du réfrigérant. Le réfrigérant permet de condenser les vapeur s'échappant du ballon et ainsi de les récupérer à l'état liquide. C'est le distillat.

2 On souhaite maintenant extraire la menthone présente dans le distillat à l'aide d'un solvant extracteur. 3. A l'aide des données physico-chimiques suivantes, déterminer le solvant extracteur adéquat. Justifier. Données physico-chimiques : dans l'eau dans l'éthanol dans le dichlorométhane Densité Pictogramme de sécurité Menthone faible importante importante 0,89 Ethanol importante 0,79 Dichlorométhane quasi-nulle 1,33 La menthone doit être très soluble dans le solvant extracteur et non miscible avec l'eau (très peu soluble dans l'eau). Le solvant extracteur adéquat est donc d'après les données physicochimiques ci-dessus le dichlorométhane. 4. Rédiger le protocole expérimental permettant d'extraire la menthone du distillat. /3

3 5. Représenter à l'aide d'un schéma légendé, l'ampoule à décanter avec son contenu après agitation et décantation en justifiant la positions des phases et en précisant leurs contenus. Phase aqueuse (d = 1) Phase organique (dichorométhane) + menthone La phase organique se trouve en dessous de la phase aqueuse car la densité du dichlorométhane est supérieur à 1 On réalise la chromatographie sur couche mince de la substance extraite et d'une référence. Le chromatogramme obtenu après révélation est donné sur la figure ci-contre. Nature des dépôts : A : substance extraite B : menthone pure (référence) A B

4 6. Faire le schéma légendé de la manipulation réalisée pour obtenir ce chromatogramme. /3 7. La substance extraite contient-elle bien de la menthone? Justifier. Oui car une des espèces présente dans la substance extraite a migré à la même hauteur que la menthone de référence. 8. La substance extraite est-elle pure? Commenter. Non la substance extraite n'est pas pure car l'on voit apparaître deux taches distinctes sur le chromatogramme. Pour obtenir de la menthone pure, il faudra réaliser une autre étape de séparation...

5 Les ondes ultrasonores On a représenté sur le document ci-dessous le signal électrique correspondant à une onde ultrasonore. Les fréquences des ondes ultrasonores utilisées en échographie sont comprises entre 2 MHz et 13 MHz. Données : 1 MHz = 10 6 Hz 1µs = 10-6 s 1. Quelle est la période T de cette onde ultrasonore? D'après le graphique ci-dessus, la période de cette onde ultrasonore est : T = 0,1 μs. 2. Calculer la valeur de sa fréquence f. On en déduit la fréquence : f = 1 T = 1 0, = Hz soit 10 MHz. 3. la fréquence f appartient-elle au domaine de fréquences utilisées en échographie? La fréquence appartient bien au domaine de fréquences utilisées en écographie.

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