Corrigé bac physique-chimie 2026 Métropole jour 2 — Exercice 1 : Le kéfir de fruit

Sujet officiel du baccalauréat, spécialité physique-chimie, session 2026. Corrigé rédigé par Ibrahim Alame.

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Énoncé

Le kéfir de fruit est une boisson fermentée, naturellement pétillante et peu sucrée, obtenue par la fermentation à l'aide de grains de kéfir. Ces grains sont constitués de levures et de bactéries, micro-organismes responsables du processus de fermentation.

L'objectif de cet exercice est d'étudier différents paramètres de la préparation du kéfir susceptibles d'influencer ses caractéristiques gustatives, en particulier les paramètres liés à la fermentation.

On peut trouver sur internet une recette permettant de produire 1 litre de kéfir de fruit :

ingrédients : 20 g de grains de kéfir ; 20 g de sucre ; 2 tranches de citron ; 1 figue sèche ; quantité suffisante d'eau du robinet pour obtenir 1 L de boisson ;
recette : introduire tous les ingrédients dans un grand bocal fermé ; laisser fermenter à température ambiante dans un endroit sec, à l'abri de la lumière, durant au moins 24 h.

1. Détermination de la concentration des ions chlorure présents dans l'eau du robinet

La teneur en ions chlorure de l'eau du robinet doit être contrôlée car une concentration trop élevée détruit les bactéries, empêchant ainsi les transformations chimiques qui se produisent lors de la fermentation.

On réalise le titrage par conductimétrie d'un volume $V_{1} = 250, 0 mL$ d'eau du robinet par une solution aqueuse de nitrate d'argent $(Ag X^{+} (aq); NO X_{3} X^{-} (aq))$ de concentration $C = 1, 00 \times 1 0^{- 2} mol \cdot L^{- 1}$ .

L'équation de réaction modélisant la transformation support de ce titrage est :

$Ag X^{+} (aq) + Cl X^{-} (aq) AgCl (s)$

Données :

masse molaire atomique du chlore : $M (Cl) = 35, 5 g \cdot mo l^{- 1}$ ;
conductivités ioniques molaires à 25 °C de quelques ions : $λ (Cl X^{-}) = 7, 6 mS \cdot m^{2} \cdot mo l^{- 1}$ ; $λ (NO X_{3} X^{-}) = 7, 1 mS \cdot m^{2} \cdot mo l^{- 1}$ ; $λ (Ag X^{+}) = 6, 2 mS \cdot m^{2} \cdot mo l^{- 1}$ .

Q1. Schématiser le dispositif du titrage et légender le matériel et la verrerie, en identifiant clairement où se situent la solution titrante et la solution titrée.

On souhaite étudier l'évolution des quantités de matière des espèces $Cl X^{-}$ , $Na X^{+}$ , et $AgCl$ présentes dans le milieu au cours du titrage et prévoir l'allure de la courbe de titrage. Un programme en langage Python permet de simuler le titrage réalisé, en prenant une valeur de concentration de la solution titrée proche de celle attendue. Un extrait de ce programme est fourni sur la figure 1.


from pylab import *

C1=5E-4         # Concentration solution titrée en mol/L
V1=             # Volume de solution titrée en mL
C=              # Concentration solution titrante en mol/L
Vmax=25         # Volume maximal affiché en mL
VE=             # Calcul du volume à l'équivalence en mL

### Listes des quantités de matière [initiale, à VE, à Vmax] (en mol)
### Quantité de matière en ions argent (en mol)
ntitrant=[0,0,C*(Vmax-VE)*0.001]
### Quantité de matière en ions chlorure (en mol)
ntitré=[C1*V1*0.001,0,0]
### Quantité de matière en chlorure d'argent formé (en mol)
nproduit=

V=[0,VE,Vmax]

Figure 1. Extrait du programme en langage Python

Q2. Recopier sur la copie les lignes de code 4 et 5 et les compléter par une valeur numérique.

Q3. Recopier sur la copie la ligne de code 7 et la compléter par l'expression du volume à l'équivalence en fonction des données définies dans le programme Python.

Les lignes de code 11, 13 et 15 permettent de calculer les quantités de matière pour les espèces chimiques mentionnées sur la simulation. La ligne de code 15 donne les expressions des quantités de matière du chlorure d'argent formé pour trois volumes versés différents de solution titrante : $V = 0$ ; $V = V_{E}$ et $V = V_{ma x}$ .

Q4. Recopier puis compléter la ligne 15 du programme sur la copie, en utilisant les paramètres C et VE, sur le même modèle que les lignes 11 et 13.

L'ion nitrate $NO X_{3} X^{-}$ est une autre espèce ionique présente dans le milieu réactionnel : cette espèce ne participe pas à la transformation chimique mise en jeu.

Après exécution, le programme de simulation fournit la figure de l'annexe 1 à rendre avec la copie représentant l'évolution, au cours du titrage, des quantités de matière des espèces qui interviennent dans la réaction support du titrage : $Ag X^{+}$ , $Cl X^{-}$ et $AgCl$ .

Q5. Tracer sur la figure de l'annexe 1 à rendre avec la copie l'évolution de la quantité de matière des ions nitrate en fonction du volume $V$ de solution titrante ajouté.

Q6. À l'aide des courbes fournies par le programme de simulation et présentées sur l'annexe 1 à rendre avec la copie, interpréter qualitativement l'évolution de la conductivité au cours du titrage.

Une fois le titrage réalisé, on trace l'évolution de la conductivité du mélange, notée $σ$ , en fonction du volume $V$ de solution titrante ajouté. On obtient les résultats expérimentaux fournis en figure 2.

Figure 2. Suivi conductimétrique du titrage de l'eau du robinet

La teneur maximale en ions chlorure permettant l'activité fermentaire des bactéries contenues dans les grains de kéfir est de $2 g \cdot L^{- 1}$ .

Q7. Déterminer la concentration en masse en ions chlorure de cette eau du robinet et conclure sur son utilisation pour réaliser du kéfir.

Le candidat est invité à prendre des initiatives et à présenter sa démarche même si elle n'a pas abouti. La démarche suivie est évaluée et nécessite donc d'être correctement présentée.

2. Évolution de la cinétique de la réaction de fermentation

Lors du processus de fermentation, le glucose apporté par le sucre est transformé en éthanol et en dioxyde de carbone : le dégagement gazeux qui en résulte est responsable de l'aspect pétillant de cette boisson.

On se propose d'étudier la cinétique de cette fermentation, qu'on modélise par l'équation de réaction suivante :

$C X_{6} H X_{12} O X_{6} (aq) 2 CH X_{3} CH X_{2} OH (aq) + 2 CO X_{2} (g)$

Données : masse molaire moléculaire : $M (C X_{6} H X_{12} O X_{6}) = 180, 0 g \cdot mo l^{- 1}$ .

La méthode étudiée consiste à suivre l'évolution de la concentration en éthanol au cours du temps dans le milieu réactionnel, à l'aide d'une sonde spécifique.

Pour cela, on prépare au laboratoire un litre de kéfir de fruit et on mesure la concentration en éthanol dissous dans le milieu réactionnel à l'aide d'une acquisition informatisée. La recette utilisée est celle proposée en début d'énoncé, les 20 g de sucre de la recette étant remplacés par 20 g de glucose. Pour la suite de l'exercice, on note $V_{Boisson}$ le volume de boisson préparé.

Q8. Citer une autre méthode envisageable pour suivre la cinétique de cette réaction de fermentation.

Afin de suivre la cinétique de la réaction de fermentation par la méthode choisie, il est nécessaire de relier la concentration en glucose à la concentration d'éthanol dans le milieu réactionnel.

Q9. Montrer que l'évolution de la quantité de matière de glucose au cours du temps peut être définie à partir de la quantité de matière d'éthanol selon l'expression littérale :

$n_{glu} (t) = n_{glu} (t_{0}) - \frac{C _{e ˊ th} ( t ) \cdot V _{Boisson}}{2}$

où $n_{glu} (t)$ et $n_{glu} (t_{0})$ sont les quantités de matière de glucose respectivement à la date $t$ et à l'instant initial $t_{0} = 0$ et $C_{e ˊ th} (t)$ est la concentration en quantité de matière d'éthanol à la date $t$ . On pourra s'aider d'un tableau d'avancement.

On se propose de vérifier que l'évolution de la concentration en glucose suit une loi de vitesse d'ordre 1.

Q10. À partir de la définition de la vitesse de disparition du glucose et en supposant que cette vitesse suit une loi d'ordre 1, montrer que :

$\frac{d C _{glu} ( t )}{d t} + k \cdot C_{glu} (t) = 0$

Q11. Justifier que cette équation différentielle admet pour solution une fonction d'expression :

$C_{glu} (t) = C_{glu} (0) \cdot e^{- k \cdot t}$

À partir des résultats expérimentaux, on trace l'évolution temporelle du logarithme népérien de la concentration en quantité de matière de glucose, en $mol \cdot L^{- 1}$ . Le graphique obtenu est fourni en figure 3.

Figure 3. Évolution temporelle du logarithme népérien de la concentration en glucose

Q12. Justifier que ce tracé permet de confirmer que la vitesse de disparition du glucose lors de la fermentation suit bien une loi de vitesse d'ordre 1.

Q13. À partir de l'équation de la modélisation, calculer la masse de glucose initialement introduite pour réaliser cette expérience de fermentation. Commenter.

Le temps de demi-réaction peut se calculer à l'aide de l'expression suivante : $t_{1/2} = \frac{ln 2}{k}$ .

Q14. Déterminer la valeur du temps de demi-réaction à l'aide des résultats expérimentaux. Conclure quant à la recette fournie en début d'énoncé, sachant que la boisson doit encore contenir du sucre pour être agréable au goût.

3. Arôme de la boisson végétale de kéfir

La recette étudiée propose d'ajouter quelques tranches de citron pour donner un goût acidulé. Cet agrume contient dans son écorce des espèces chimiques telles que le limonène et le citral ; son jus est riche en acide citrique.

On se propose dans cette partie d'identifier les espèces présentes dans la boisson préparée et qui pourraient alors être responsables du goût acidulé de la boisson.

Figure 4. Formules topologiques du citral et de l'acide citrique

Données :

données de spectroscopie infrarouge :

Liaison	O--H	C--H	C=C	C=O
Nombre d'onde (en $c m^{- 1}$ )	3200 -- 3700	2850 -- 3100	1620 -- 1680	1650 -- 1730
Allure de la bande caractéristique	Forte et large	Forte	Faible et fine	Forte et fine

données de solubilité de différents composés présents dans le citron :

Espèce chimique	Solubilité dans l'eau	Solubilité dans l'acétate d'éthyle	Solubilité dans le cyclohexane
Limonène	Faible	Convenable	Grande
Citral	Très faible	Convenable	Grande
Acide citrique	Grande	Grande	Nulle

miscibilité des différents solvants avec l'eau :

acétate d'éthyle	cyclohexane
faible	nulle

Figure 5. Spectres d'absorption de deux espèces présentes dans un citron (l'échelle des nombres d'onde est dilatée d'un facteur 2 en dessous de $2000 c m^{- 1}$ , comme sur le sujet)

Q15. Attribuer chacun des deux spectres présentés au citral et à l'acide citrique. Justifier.

On souhaite identifier les espèces présentes dans le kéfir préparé. Pour cela, on réalise leur extraction à l'aide d'un solvant.

Q16. Choisir, en justifiant, parmi l'eau, l'acétate d'éthyle et le cyclohexane, le solvant le plus approprié pour extraire simultanément le citral, l'acide citrique et le limonène présents dans le kéfir.

Après l'extraction, on réalise une chromatographie sur couche mince pour analyser l'extrait, noté K. Après révélation avec une solution de permanganate de potassium, on obtient un chromatogramme dont une représentation est donnée en figure 6.

Figure 6. Schéma du chromatogramme obtenu

Q17. En analysant le chromatogramme obtenu, déterminer l'espèce issue du citron que l'on retrouve dans la boisson et qui pourrait être responsable du goût acidulé du kéfir.

Annexe 1 à rendre avec la copie

Résultats obtenus après exécution du programme Python.

Corrigé

1. Détermination de la concentration des ions chlorure

Q1. La solution titrante (nitrate d'argent, $C$ connue) est dans la burette graduée ; la solution titrée ( $V_{1} = 250, 0 mL$ d'eau du robinet, mesurés à la fiole jaugée) est dans le bécher, sous agitation magnétique, avec la cellule du conductimètre plongée dedans.

Q2. Le volume titré est $V_{1} = 250, 0 mL$ et la concentration titrante $C = 1, 00 \times 1 0^{- 2} mol \cdot L^{- 1}$ , avec les unités annoncées en commentaire (mL et mol/L) :


V1=250          # Volume de solution titrée en mL
C=1E-2          # Concentration solution titrante en mol/L

Ce que le correcteur attend : 1E-2 (soit 0.01), pas 1E2, et $V_{1}$ en mL comme le demande le commentaire.

Q3. À l'équivalence, les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques de la réaction support (stœchiométrie 1:1) : $n (Ag X^{+})_{vers e ˊ} = n (Cl X^{-})_{initial}$ , soit $C V_{E} = C_{1} V_{1}$ , d'où

$V_{E} = \frac{C _{1} V _{1}}{C} (en mL si V_{1} est en mL) .$


VE=C1*V1/C      # Calcul du volume à l'équivalence en mL

Avec les valeurs du programme, $V_{E} = \frac{5 \times 1 0 ^{- 4} \times 250}{1 \times 1 0 ^{- 2}} = 12, 5 mL$ : c'est bien l'abscisse de la rupture des courbes de l'annexe.

Q4. Pour $V = 0$ , aucun précipité n'est encore formé. Avant l'équivalence, $Ag X^{+}$ est limitant : chaque ion argent versé forme un $AgCl$ , donc $n (AgCl) = C V \times 1 0^{- 3}$ ; à $V = V_{E}$ , $n (AgCl) = C V_{E} \times 1 0^{- 3}$ ( $= C_{1} V_{1} \times 1 0^{- 3}$ , tous les ions chlorure ont précipité). Au-delà, il n'y a plus d'ions chlorure : la quantité de précipité reste égale à cette valeur.


nproduit=[0,C*VE*0.001,C*VE*0.001]

Ce que le correcteur attend : le facteur 0.001 qui convertit les mL en L, comme aux lignes 11 et 13.

Q5. L'ion nitrate est spectateur : il s'accumule au fur et à mesure des ajouts, $n (NO X_{3} X^{-}) = C V \times 1 0^{- 3}$ , fonction linéaire de $V$ (droite passant par l'origine, pente $1, 00 \times 1 0^{- 5} mol \cdot m L^{- 1}$ ), qui atteint $1, 25 \times 1 0^{- 4} mol$ en $V_{E} = 12, 5 mL$ et $2, 50 \times 1 0^{- 4} mol$ en $V = 25 mL$ .

Q6. D'après la loi de Kohlrausch, $σ = \sum_{i} λ_{i} [X_{i}]$ : la conductivité dépend de la nature et de la concentration des ions présents (on néglige la dilution, $V ≪ V_{1}$ ).

Avant l'équivalence ( $V < V_{E}$ ) : chaque ion $Ag X^{+}$ versé disparaît aussitôt en précipitant un ion $Cl X^{-}$ (courbe bleue décroissante, courbe rouge nulle), tandis que l'ion $NO X_{3} X^{-}$ qui l'accompagne reste en solution. Tout se passe comme si un ion $Cl X^{-}$ ( $λ = 7, 6$ ) était remplacé par un ion $NO X_{3} X^{-}$ ( $λ = 7, 1 mS \cdot m^{2} \cdot mo l^{- 1}$ ), légèrement moins conducteur : $σ$ diminue faiblement.
Après l'équivalence ( $V > V_{E}$ ) : il n'y a plus d'ions chlorure ; les ions $Ag X^{+}$ (courbe rouge croissante) et $NO X_{3} X^{-}$ versés s'accumulent sans réagir et apportent $λ (Ag X^{+}) + λ (NO X_{3} X^{-}) = 13, 3 mS \cdot m^{2} \cdot mo l^{- 1}$ par mole versée : $σ$ augmente nettement.

La courbe $σ = f (V)$ est donc formée de deux segments de droite, une pente faiblement négative puis une pente positive plus forte ; la rupture de pente repère $V_{E}$ . C'est bien l'allure de la figure 2.

Q7. Démarche. On modélise chaque portion de la figure 2 par une droite (en écartant les points proches de l'équivalence, où la courbe s'arrondit), et on lit l'abscisse de leur intersection.

Droite avant l'équivalence (points de 0 à 10 mL) : $σ \approx 0, 0378 - 1, 5 \times 1 0^{- 4} V$ ; droite après (points de 12 à 25 mL) : $σ \approx 0, 0339 + 2, 1 \times 1 0^{- 4} V$ . Leur intersection donne $V_{E} \approx 10, 8 mL$ (une lecture entre $10, 5$ et $11 mL$ est acceptable).

Relation à l'équivalence (stœchiométrie 1:1) : $C_{1} V_{1} = C V_{E}$ , donc

$C_{1} = \frac{C V _{E}}{V _{1}} = \frac{1 , 00 \times 1 0 ^{- 2} \times 10 , 8}{250 , 0} = 4, 3 \times 1 0^{- 4} mol \cdot L^{- 1} .$

Concentration en masse : $C_{m} = C_{1} M (Cl) = 4, 3 \times 1 0^{- 4} \times 35, 5 = 1, 5 \times 1 0^{- 2} g \cdot L^{- 1}$ , soit environ $15 mg \cdot L^{- 1}$ (ordre de grandeur habituel d'une eau du robinet).

Conclusion : $1, 5 \times 1 0^{- 2} g \cdot L^{- 1} ≪ 2 g \cdot L^{- 1}$ (plus de cent fois moins que la teneur maximale) : cette eau du robinet convient pour réaliser du kéfir, et l'incertitude de lecture sur $V_{E}$ (quelques pour cent) ne change pas la conclusion. On note enfin que la valeur simulée $C_{1} = 5 \times 1 0^{- 4} mol \cdot L^{- 1}$ était bien « proche de celle attendue ».

Ce que le correcteur attend : la relation à l'équivalence écrite avant tout calcul, $V_{E}$ et $V_{1}$ dans la même unité, le passage $mol \cdot L^{- 1} \to g \cdot L^{- 1}$ par $M (Cl)$ et une conclusion explicite.

2. Cinétique de la fermentation

Q8. La réaction produit un gaz, $CO X_{2}$ : on peut suivre la cinétique par une mesure de pression (capteur de pression dans une enceinte fermée, loi des gaz parfaits $n = P V / R T$ ), ou par pesée du bocal ouvert (la masse diminue à mesure que le $CO X_{2}$ s'échappe), ou encore en mesurant le volume de gaz dégagé recueilli sur une éprouvette retournée. Un titrage du glucose sur des prélèvements trempés est aussi possible, mais destructif et discontinu.

Q9. Tableau d'avancement (volume constant, pas d'éthanol à $t_{0}$ ) :

	$C X_{6} H X_{12} O X_{6}$	$2 CH X_{3} CH X_{2} OH$	$2 CO X_{2}$
état initial ( $x = 0$ )	$n_{glu} (t_{0})$	$0$	$0$
à la date $t$ (avancement $x$ )	$n_{glu} (t_{0}) - x$	$2 x$	$2 x$

La quantité d'éthanol à la date $t$ vaut $n_{e ˊ th} (t) = 2 x = C_{e ˊ th} (t) V_{Boisson}$ , d'où $x = \frac{C _{e ˊ th} ( t ) V _{Boisson}}{2}$ , et

$n_{glu} (t) = n_{glu} (t_{0}) - x = n_{glu} (t_{0}) - \frac{C _{e ˊ th} ( t ) V _{Boisson}}{2} .$

Q10. Par définition, la vitesse volumique de disparition du glucose est $v_{disp} = - \frac{d C _{glu} ( t )}{d t}$ (positive, car $C_{glu}$ décroît). Une loi de vitesse d'ordre 1 signifie que cette vitesse est proportionnelle à la concentration du réactif : $v_{disp} = k C_{glu} (t)$ , avec $k > 0$ la constante de vitesse (en $s^{- 1}$ ). En égalant :

$- \frac{d C _{glu} ( t )}{d t} = k C_{glu} (t) ⟺ \frac{d C _{glu} ( t )}{d t} + k C_{glu} (t) = 0.$

Q11. On vérifie que la fonction proposée satisfait l'équation et la condition initiale. Sa dérivée vaut

$\frac{d}{d t} (C_{glu} (0) e^{- k t}) = - k C_{glu} (0) e^{- k t} = - k C_{glu} (t),$

donc $\frac{d C _{glu}}{d t} + k C_{glu} = - k C_{glu} + k C_{glu} = 0$ : l'équation est vérifiée. À $t = 0$ , $e^{0} = 1$ et la fonction vaut bien $C_{glu} (0)$ . C'est la décroissance exponentielle caractéristique de l'ordre 1.

Q12. En prenant le logarithme népérien de la solution : $ln C_{glu} (t) = ln C_{glu} (0) - k t$ . Si la loi est d'ordre 1, $ln C_{glu}$ est une fonction affine du temps, de coefficient directeur $- k$ et d'ordonnée à l'origine $ln C_{glu} (0)$ . Sur la figure 3, les points expérimentaux sont alignés (écarts à la droite inférieurs à $0, 01$ — le point à $t = 0$ est le plus éloigné, d'environ $0, 009$ —, sans courbure systématique) et modélisés par $ln C_{glu} = - 5, 34 \times 1 0^{- 6} t - 2, 22$ : l'ordre 1 est confirmé, avec $k = 5, 34 \times 1 0^{- 6} s^{- 1}$ .

Q13. L'ordonnée à l'origine de la modélisation donne $ln C_{glu} (0) = - 2, 22$ , soit

$C_{glu} (0) = e^{- 2, 22} = 0, 1086 mol \cdot L^{- 1} \approx 0, 109 mol \cdot L^{- 1} .$

Avec $V_{Boisson} = 1, 00 L$ (un litre de kéfir préparé) : $n_{glu} (0) = C_{glu} (0) V_{Boisson} = 0, 1086 mol$ , puis

$m_{glu} = n_{glu} (0) M (C X_{6} H X_{12} O X_{6}) = e^{- 2, 22} \times 1, 00 \times 180, 0 = 19, 5 g \approx 20 g$

(on garde la valeur non arrondie de $C_{glu} (0)$ dans le calcul ; avec $0, 109 \times 180, 0$ on obtiendrait $19, 6 g$ , ce qui ne change pas la conclusion). Commentaire : on retrouve, à 2 % près, les 20 g de glucose de la recette. L'écart est compatible avec la précision de l'ordonnée à l'origine ( $- 2, 22$ à $\pm 0, 005$ près donne $19, 4$ à $19, 6 g$ ) et avec la fermentation déjà amorcée entre l'introduction du glucose et le début de l'acquisition. Ce que le correcteur attend : $C_{glu} (0) = e^{- 2, 22}$ (et non $- 2, 22$ ou $1 0^{- 2, 22}$ ) et le volume de 1 L.

Q14. D'après la modélisation, $k = 5, 34 \times 1 0^{- 6} s^{- 1}$ , donc

$t_{1/2} = \frac{ln 2}{k} = \frac{0 , 693}{5 , 34 \times 1 0 ^{- 6}} = 1, 30 \times 1 0^{5} s \approx 36 h,$

soit un jour et demi : il faut 36 h pour que la moitié du glucose soit consommée (et $t_{1/2}$ ne dépend pas de la concentration initiale, propriété de l'ordre 1).

Conclusion sur la recette : après les 24 h de fermentation prescrites ( $24 h = 8, 64 \times 1 0^{4} s < t_{1/2}$ ), il reste $\frac{C _{glu}}{C _{glu} ( 0 )} = e^{- k t} = e^{- 5, 34 \times 1 0^{- 6} \times 8, 64 \times 1 0^{4}} = 0, 63$ , soit 63 % du sucre (environ $13 g$ sur 20 g) : la boisson est encore sucrée, la recette est cohérente. Mais « au moins 24 h » ne fixe pas de durée maximale : après 36 h il ne reste que la moitié du sucre, après 3 jours un quart, après une semaine ( $\approx 5 t_{1/2}$ ) presque plus rien. Pour garder un goût agréable, il faut arrêter la fermentation après un à deux jours, par exemple en plaçant la boisson au réfrigérateur (la température est un facteur cinétique).

3. Arôme de la boisson

Q15. Le spectre B présente une bande forte et large entre $2500$ et $3500 c m^{- 1}$ , caractéristique de liaisons O--H (ici d'acide carboxylique et d'alcool), ainsi qu'une bande forte et fine vers $1700$ – $1740 c m^{- 1}$ (C=O d'acide carboxylique) : c'est l'acide citrique, qui possède quatre groupes O--H et trois C=O. Le spectre A ne présente aucune bande large au-delà de $3200 c m^{- 1}$ (pas de liaison O--H), mais une bande forte des C--H vers $2850$ – $3000 c m^{- 1}$ , une bande forte et fine vers $1680 c m^{- 1}$ (C=O d'aldéhyde conjugué) et la bande faible des C=C vers $1620$ – $1680 c m^{- 1}$ : c'est le citral, aldéhyde à deux doubles liaisons C=C, sans groupe hydroxyle.

Q16. Le kéfir est une solution aqueuse. Pour une extraction liquide-liquide, le solvant extracteur doit être non miscible (ou très peu) avec l'eau, afin d'obtenir deux phases séparables à l'ampoule à décanter, et doit dissoudre les trois espèces mieux que l'eau.

L'eau est exclue : c'est déjà le solvant de la boisson, et le citral et le limonène y sont très peu solubles.
Le cyclohexane n'est pas miscible à l'eau et dissout très bien le citral et le limonène, mais la solubilité de l'acide citrique y est nulle : il n'extrairait pas l'acide citrique.
L'acétate d'éthyle est faiblement miscible à l'eau (deux phases) et dissout convenablement le citral et le limonène et bien l'acide citrique.

Le solvant le plus approprié pour extraire simultanément les trois espèces est donc l'acétate d'éthyle.

Q17. Dans les mêmes conditions d'élution, une espèce migre toujours à la même hauteur (même rapport frontal). L'extrait K ne présente qu'une seule tache, située sur la ligne de dépôt, à la même hauteur que la tache de la référence A (acide citrique, espèce très polaire, non entraînée par l'éluant). Aucune tache n'apparaît aux hauteurs des références C (citral, à mi-hauteur) et L (limonène, près du front) : ces deux espèces de l'écorce, très peu solubles dans l'eau, ne sont pas passées dans la boisson en quantité détectable. L'espèce du citron retrouvée dans le kéfir est donc l'acide citrique, triacide carboxylique dont les groupes $COOH$ libèrent des ions $H X_{3} O X^{+}$ dans l'eau : c'est lui qui peut être responsable du goût acidulé de la boisson.

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