Sciences chimiques - exercitations sur les injections alcalinisantes - correction, Exercices de Génie chimique
Renee88
Renee8823 April 2014

Sciences chimiques - exercitations sur les injections alcalinisantes - correction, Exercices de Génie chimique

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Sciences chimiques - exercitations sur les injections alcalinisantes - correction. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: acide lactique, Méthodes avec un tableau d'avancement.
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Exo1 Injections alcalinisantes (4 pts)

11/2003 Nouvelle Calédonie Correction Exercice 1 INJECTIONS ALCALINISANTES (4 pts)

Calculatrice interdite

1. acide lactique 2. Ion lactate

3.1. A–(aq) + H3O+(aq) = AH(aq) + H2O(l) 3.2. Il est déconseillé d'utiliser la méthode des tangentes, car ici le saut de pH est peu marqué.

On préférera exploiter la courbe dérivée dpH/dV:

Pour V = V2E, dpH/dV est minimale. (Le pH décroît fortement pour un faible ajout d'acide.)

3.3.Méthode 1: A l’équivalence, les réactifs sont introduits en proportions stœchiométriques:

- + verséeA H O3 initiale

n n

soit C1 . V1 = C2 . V2E

C1 = 2 2E

1

C ×V

V

C1 = 1,0 19,5

20,0

 = 0,98 mol.L–1

Méthode 2 avec un tableau d'avancement(déconseillée ici, car c'est long à faire)

état initial fictif: on suppose qu'on a mis en contact directement n2 = C2.V2E mol d'ions oxonium avec

n1 = C1.V1 mol d'ions lactate A– et qu'ils n'ont pas encore réagi.

Avancement A–(aq) + H3O+(aq) = AH(aq) + H2O(l)

État initial x = 0C1 V1 C2 V2E 0 beaucoup

État final

(équivalence) x = xmax C1 V1 – xmax = 0 C2 V2E – xmax = 0 xmax beaucoup

A– totalement consommé à l'équivalence donc xmax = C1.V1

De même, H3O+ totalement consommé donc xmax = C2 .V2E

O

H3C – CH – C

OH OH

groupe carboxyle

groupe hydroxyle

O

H3C – CH – C

OH O

V2E = 19,5 mL.

on retrouve alors C1 . V1 = C2 . V2E

suite voir au dessus (méthode 1)

3.4.1. n(H3O+)introduit = C2 .V

n(H3O+)introduit = 1,0  9,010–3 = 9,010–3 mol

3.4.2. [H3O+] = 10–pH = +H O3

1 (V V )

n

+H O3 n = (V+V1).10–pH

+H O3 n = 10–4,0 (9,0+20,0)10–3 = 2,910–6 mol

3.4.3. Si tout l'acide versé est consommé, on a C2.V – xmax = 0, soit xmax = C2.V.

Alors xmax = 1,09,010–3 = 9,010–3mol

Si la transformation n'est pas totale, il reste de l'acide.

On a trouvé à la question 3.4.2. qu'il restait +H O3

n = 2,910–6 mol.

On a C2.V – xf = 2,910–6 mol

soit xf = C2.V – 2,910–6

xf = 9,010–3 – 2,910–6

xf = 9,010–3 mol

on a xf = xmax , la transformation entre H3O+ et A– est bien totale.

4.1. HCO3–(aq) + H3O+(aq) = (CO2,H2O)(aq) + H2O(l)

4.2. Les ions hydrogénocarbonate ou les ions lactate vont réagir avec les ions oxonium. La quantité d’ions

oxonium va donc diminuer dans les liquides physiologiques et par conséquent le pH va augmenter.

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