Sujet Physique-Chimie — Terminale — Métropole — Bac 2017

EXERCICE I - DU FROMAGE ET DU BEURRE (4 points) L’acide butanoïque est l’un des composés responsables de l’odeur très forte et du goût piquant de certains fromages et beurres rances. Cet exercice se propose d’étudier quelques propriétés de l’acide butanoïque, sa formation dans les fromages et son titrage dans le beurre. Données :  l’acide butanoïque C H O est un acide faible ; le pK du couple 4 8 2 a acide / base auquel il appartient vaut 4,8 à 25 °C ;  masse molaire de l’acide lactique : M = 90,0 g.mol-1 ; 1  masse molaire de l’acide butanoïque : M = 88,0 g.mol-1 ; 2  la conductivité σ d’une solution ionique peut s’exprimer en fonction de la concentration molaire X en ions dans la solution et des i conductivités molaires ioniques λ i de chaque ion X i : [ ] σ λ X i i i = � ×[ ] 1. Quelques propriétés de l’acide butanoïque 1.1. Représenter la formule topologique de l’acide butanoïque. 1.2. Écrire l’équation de la réaction entre l’acide butanoïque et l’eau. 1.3. À 25 °C, le pH d’une solution aqueuse d’acide butanoïque de concentration 3,0 × 10-2 mol.L-1 vaut 3,2. Cette valeur de pH est-elle en accord avec le caractère « acide faible » attribué à l’acide butanoïque ? 1.4. Quelle espèce chimique du couple acide / base de l’acide butanoïque est prédominante dans la solution précédente ? Justifier. 2. La fermentation butyrique dans le fromage Dans les fromages, l’acide butanoïque est produit par fermentation de l’acide lactique du lait en présence de la bactérie Clostridium tyrobutyricum. Cette fermentation, dite butyrique, est modélisée par la réaction totale d’équation : 2 C H O (aq) C H O (aq) + 2 CO (g) + 2 H (g) 3 6 3 4 8 2 2 2 acide lactique acide butanoïque ⟶ Les premiers signes de fermentation butyrique sont généralement visibles après 6 à 10 semaines d’affinage. Cela se manifeste par un goût rance et, très souvent par un gonflement, voire un éclatement des fromages. Le phénomène peut conduire à la destruction de toute une production. D’après www.agroscope.com 2.1. Justifier le gonflement des fromages lors de la fermentation butyrique. 17PYOSMLR3 Page : 2 / 10 2.2. Le site www.agroscope.com indique par ailleurs que la fermentation de 2,0 g d’acide lactique conduit à la formation d’environ 1 g d’acide butanoïque. Vérifier que