Chimie - exercitation sur la chaufferette chimique - correction, Exercices de Chimie Appliquée
Renee88
Renee8824 April 2014

Chimie - exercitation sur la chaufferette chimique - correction, Exercices de Chimie Appliquée

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Chimie appliquée - exercitation sur la chaufferette chimique - correction. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Étude d'une solution aqueuse d'éthanoate de sodium, Titrage de la solution d'éthanoate de sodium...
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Exercice III. Chaufferette chimique (6,5 points) Correction

Bac S 2011 Rattrapage Métropole Correction Exercice III. CHAUFFERETTE CHIMIQUE (4 points)

1. Étude d'une solution aqueuse d'éthanoate de sodium

1.1. 0,25 ptL’ion éthanoate étant capable de capter un proton H+ : CH3COO– + H+ = CH3COOH, est une base selon Brönsted. Couple acido-basique correspondant : CH3COOH / CH3COO– 1.2.1. 0,25 pt

Équation chimique CH3COO(aq) + H2O( ) = CH3COOH(aq) + HO(aq)

État du système

Avancement (mol)

Quantités de matière (mol)

État initial 0 n Beaucoup 0 0

État intermédiaire

x n – x Beaucoup x x

État final xéq n – xéq Beaucoup xéq xéq 1.2.2. 0,25 pt [H3O+(aq)]éq = 10–pH

[H3O+(aq)]éq = 10–8,9 = 1,3×10–9 mol.L-1

D’autre part Ke = [H3O+(aq)]éq . [HO(aq)]éq

0,25 pte e(aq) pHéq 3 (aq)

éq

K K HO

10H O

        

 

(Ne pas utiliser la valeur arrondie de [H3O+]éq)

14

(aq) 8,9éq

1,0 10 HO

10

 

     

= 10–5,1 = 7,9×10–6 mol.L-1

1.2.3.0,25 pt D’après le tableau d’avancement éq éqHO(n ) x  = [HO  (aq)]éq.V

xéq = 7,9×10–6×0,100 = 7,9×10–7 mol

1.2.4. 0,25 pt éq

max

x

x   où xmax représente l’avancement si la transformation est totale, et xéq

l’avancement à l’équilibre.

Or xmax = n alors éqx

n  

,

,

7

2

7 9 10

1 0 10

  

 = 7,9×10–5 (= 7,9×10–3% << 100 %)

0,25 pt  est très inférieur à 1, la transformation est très limitée. 2. Titrage de la solution d'éthanoate de sodium contenue dans une chaufferette chimique 2.1.1. 0,5 pt

6.00 pH - mètre

Burette graduée contenant la solution titrante SA (H3O+(aq) + Cl–(aq)) de

concentration molaire CA = 2,010–1 mol.L–1

pH-mètre

Agitateur magnétique

V1 = 25,0 mL de solution titrée d’éthanoate de sodium de concentration inconnue C1

Turbulent

2.1.2. 0,25 pt À l’équivalence les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques de

l’équation de la réaction support du titrage : CH3COO(aq) + H3O+(aq) = CH3COOH(aq) + H2O( )

Soit ni(CH3COO) = nE(H3O+)

2.1.3. 0,25 pt Le volume à l’équivalence correspond à l’abscisse du maximum de la courbe représentant

la valeur absolue de la dérivée du pH par rapport au volume dpH

dV .

0,25 pt VE

2.1.4. 0,25 pt ni(CH3COO) = nE(H3O+) soit C1.V1 = CA.VE

A E 1

1

C .V C

V 

1

1

2,0 10 8,8 C

25,0

   = 7,04×10–2 mol.L-1,

en ne conservant que deux chiffres significatifs on a C1 = 7,0×10–2 mol.L-1. 2.2.1. 0,25 pt La solution S0 a été diluée 100 fois, on a donc C0 = 100.C1 C0 = 100×7,0×10-2 = 7,0 mol.L-1

Or la solubilité de l’éthanoate de sodium étant CS = 4,5 mol.L-1 ; C0 > CS, la solution est saturée. 2.2.2. 0,25 pt m = n0.M (CH3COONa) = C0.V0. M (CH3COONa)

m = 7,04×0,100×82,0 = 57,7 g = 58 g Calcul effectué avec C0 non arrondie.

2.2.3. 0,25 pt Pourcentage en masse : p = 0 m

m

p = 57,7

130 = 0,44 = 44%

Ce pourcentage est supérieur à 20 %, l’affirmation du texte est exacte.

A

dpH

dV

pH

VE = 8,8 mL

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