Sujet Physique-Chimie — Terminale — Polynésie — Bac 2024

EXERCICE 1 - COLORATION CAPILLAIRE (9 POINTS) Changer la couleur des cheveux, pigmenter de nouveau un cheveu blanchi par l’âge, voilà la promesse des colorations capillaires. Différentes techniques sont envisageables : les colorations naturelles, qui enrobent la fibre de pigments provenant du monde végétal, et les colorations d’origine synthétique. Parmi elles, les colorations d’oxydation promettent une longue tenue, car les espèces colorantes sont enfermées dans la fibre capillaire. Le mélange colorant est préparé juste avant l’application, le coiffeur mélange la plupart du temps des volumes sensiblement égaux de solution oxydante à base de peroxyde d’hydrogène et de crème colorante contenant les précurseurs de la molécule colorée et les coupleurs. Cette crème contient également de l’ammoniaque ou une amine organique pour garantir un milieu basique. Après un temps de pose pour développer la couleur et un rinçage, un shampoing neutralise l’effet de l’ammoniaque. L’objectif de cet exercice est d’étudier quelques aspects de la formule des produits professionnels permettant de teindre les cheveux de manière durable. Étude de solutions oxydantes. Les solutions oxydantes utilisées pour développer les colorations capillaires contiennent du peroxyde d’hydrogène H O (aq). Le tableau de la figure 1 présente 2 2 différentes solutions oxydantes disponibles à l’usage des professionnels de la coiffure, leur pourcentage en masse de peroxyde d’hydrogène et leur masse volumique. Pourcentage en masse de Masse volumique de Solutions peroxyde d’hydrogène dans la solution oxydantes la solution (en g·L–1) Solution n°1 3,0 % 1011 Solution n°2 6,0 % 1022 Solution n°3 9,0 % 1033 Solution n°4 12,0 % 1044 Figure 1. Tableau des différents oxydants disponibles avec leur pourcentage en masse de peroxyde d’hydrogène et leur masse volumique. Il est possible de déterminer la concentration en quantité de matière en peroxyde d’hydrogène H O d’une solution oxydante pour coloration capillaire à l’aide d’un 2 2 dosage par titrage. Le réactif titrant est le permanganate de potassium (K +(aq) ;MnO – (aq)) en milieu acide. 4 L’équation de la réaction modélisant la transformation observée durant le dosage par titrage est : 2 MnO – (aq) + 6 H + (aq) + 5 H O (aq) → 2 Mn 2+ (aq) + 5 O (g) + 8 H O(l) 4 2 2 2 2 La solution oxydante, notée S, est préalablement diluée au vingtième ainsi sa concentration en quantité de matière est divisée par 20. La solution obtenue est notée S . 20 24-PYCJ1PO1 PAGE 2 / 18