Chimie- exercictation sur les espèces acides en solution - correction, Exercices de Chimie. Université Bordeaux I
Renee88
Renee8823 April 2014

Chimie- exercictation sur les espèces acides en solution - correction, Exercices de Chimie. Université Bordeaux I

PDF (176.3 KB)
2 pages
247Numéro de visites
Description
Exercitation de chimie sur les espèces acides en solution - correction. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Mesure par pH-métrie, Suivi spectrophotométrique, Mesure conductimétrique.
20points
Points de téléchargement necessaire pour télécharger
ce document
Télécharger le document
ESPECES ACIDES EN SOLUTION (6,5pts)

Antilles 09/2003 EXERCICE II. ESPÈCES ACIDES EN SOLUTION (6,5 points)

1. Mesure par pH-métrie

1.1.1. Un acide selon Brönsted est une espèce chimique capable de céder un proton H+.

1.1.2. HA(aq) + H2O( ) = A–(aq) + H3O+(aq) Les couples mis en jeu sont : HA(aq) / A–(aq) et H3O+(aq) / H2O( ).

1.1.3. D’après l’équation chimique, on a n(H3O+(aq)) = n(A-(aq))

1.2.1. n(H3O+) = [H3O+] .V

n(H3O+)1 = 1,310 –3 × 0,200 = 2,610–4 mol

n(H3O+)2 = 1,010 –2 × 0,200 = 2,010–3 mol

1.2.2. n(HA)0 = c0.V

n(HA1)0 = n(HA2)0 = 1,010 –2×0,200 = 2,010–3 mol

1.2.3. L’avancement maximal xmax de la réaction correspond à la consommation de tout l’acide présent

initialement n(HA)0 – xmax = 0 donc xmax = c0.V.

xmax = 2,010–3 mol

Avancement final xf = n(H3O+) = n(A-)

xf1 =2,610–4 mol

xf2 =2,010–3 mol

Taux d’avancement final : maxx

x f  =

.

.

3 3

0 0

éq éq H O V H O

c V c

         . Le taux d’avancement final indique le

pourcentage de l’acide initial qui se trouve dissocié dans l’état final. Si  < 100%, alors la transformation

est limitée : tout l’acide introduit initialement n’est pas consommé (bien qu’il soit le réactif limitant).

,

,

3

1 2

1 3 10

1 0 10 

 

= 0,13 = 13%

,

,

2

2 2

1 0 10

1 0 10 

 

= 1,0 = 100%

2. Suivi spectrophotométrique

2.1.1. Voir figure

2.1.2. [I2(aq)] = x

V ,

soit x = [I2(aq)].V

La vitesse volumique de réaction est définie par v = . 1 dx

V dt , donc v =

( ) . .

21 aqd I V

V dt

   = ( )2 aqd I

dt

   .

Le coefficient directeur de la tangente à la courbe en un point est égal à la vitesse à cette date. Or les

coefficients directeurs des tangentes tracées diminuent au cours du temps, la vitesse de réaction diminue

au cours du temps. Cette évolution est liée à la diminution des concentrations en réactifs au cours du

temps.

2.1.3. 2( ) 2( )

0

aq aq

t t

d I d I

dt dt

                    

donc la vitesse est maximale à la date t = 0 min.

2.1.4. Le temps de demi-réaction t1/2 est la durée au bout de laquelle l’avancement atteint la moitié de sa

valeur finale. x(t1/2) = xfinal /2

2.1.5. [I2(aq)]max = max x

V [I2](t1/2 ) = max

/ 2x

V ainsi [I2](t1/2 ) = [I2(aq)]max /2

Voir figure : t1/2 = 10 min.

2.2.1. Les couples mis en jeu sont : H2O2 (aq) / H2O( ) et I2 (aq) / I–(aq)

2.2.2. réduction : H2O2 (aq) + 2H+(aq) + 2e– = 2H2O( ) ou H2O2 (aq) + 2H3O+(aq) + 2e– = 4H2O( )

oxydation: 2 I–(aq) = I2 (aq) + 2e–

2.2.3. L’espèce I– subit une oxydation, en effet le produit de la réaction est l’oxydant I2.

2.2.4. L’acide recherché est entièrement dissocié dans l’eau et donne des ions iodure, c’est donc HI (acide

iodhydrique).

3. Mesure conductimétrique :

3.1.  = (A-).[A-(aq)] + (H3O+).[H3O+(aq)]

3.2. D’après la question 1.1.3. [A-(aq)] = [H3O+(aq)], il vient :

 = (A-).[H3O+(aq)] + (H3O+).[H3O+(aq)]

Soit 3 3 ( )

( ) ( ) 

   

    aq

A H O H O

avec [H3O+]1 = 1,310–3 mol.L-1= 1,3 mol.m-3

3

3 3

53,4 10 ( )

1,3 10 10 

 

 

  A – 35,010 –3 = 6,110 –3 S.m².mol-1 = 6,1 mS.m².mol-1

3.3. Dans le tableau la valeur de la conductivité molaire ionique la plus proche correspond à l’ion

méthanoate HCOO–, il s’agit donc de l’acide méthanoïque HCOOH.

t1/2

commentaires (0)
Aucun commentaire n'a été pas fait
Écrire ton premier commentaire
Ceci c'est un aperçu avant impression
Chercher dans l'extrait du document
Docsity n'est pas optimisée pour le navigateur que vous utilisez. Passez à Google Chrome, Firefox, Internet Explorer ou Safari 9+! Téléchargez Google Chrome