Travaux pratiques sur l'étude d’un produit ménager, Exercices de Chimie
Renee88
Renee8824 April 2014

Travaux pratiques sur l'étude d’un produit ménager, Exercices de Chimie

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Travaux pratiques de sciences chimiques sur l'étude d’un produit ménager. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: NH3(aq), Équation, Détermination de la concentration en ammoniac de la solution commerciale, Titr...
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EXERCICE "' : ÉTUDE D'UN PRODUIT MÉNAGER (4 points)

Polynésie 06/2005 EXERCICE III : ÉTUDE D'UN PRODUIT MÉNAGER (4 points) L'ammoniac, NH3, est un gaz qui, dissous dans l’eau, donne une solution basique d'ammoniaque. Des solutions d'ammoniaque sont vendues dans le commerce. Ces solutions, après dilution, sont utilisées comme produit nettoyant et détachant. On se propose d'étudier quelques propriétés de l’ammoniac dissous puis de déterminer sa concentration dans un de ces produits. Données relatives à l'exercice :

Masse molaire de l’ammoniac : 3NH

M = 17 g.mol-1

Constante d'acidité du couple ion ammonium/ammoniac à 25°C: KA1 = 6,3 x 10-10, Constante d'acidité du couple H2O/ HO– à 25°C: KA2 = 1,0 x10-14.

I - NH3 (aq). 1. L'ammoniac est une base en solution aqueuse.

a) Donner la définition d'une base selon Brönsted. b) Ecrire l'équation de réaction entre l’ammoniac et l’eau. c) Exprimer et calculer la constante d'équilibre de cette réaction.

2. On dissout dans un volume d'eau V égal à 250 ml une quantité de matière n

d'ammoniac égale à 2,5 x 10–3 mol. Le pH de la solution S obtenue vaut 10,6.

a) Calculer la concentration c en soluté ammoniac apporté. b) Calculer la concentration en ion oxonium, H3O+ , dans la solution. c) En déduire la concentration en ion hydroxyde, HO– , dans la solution.

d) Montrer que le taux d'avancement final  peut s'écrire  = c

]HO[ f _

, puis le

calculer. (On pourra utiliser un tableau descriptif de l'évolution du système). e) Que peut-on dire de la transformation ?

II - Détermination de la concentration en ammoniac de la solution commerciale 1. Dilution de la solution commerciale

Afin de déterminer la concentration c0 de la solution commerciale, on propose de réaliser un titrage acido-basique de la solution commerciale. Celle-ci étant très concentrée, on fabrique par dilution, une solution S1 de concentration c1 mille fois plus petite. Parmi les lots de verrerie proposés, choisir, en justifiant, celui que l'on doit utiliser pour réaliser au mieux cette dilution.

Lot 1 Lot 2 Lot 3 Lot 4

Pipette jaugée 1 mL Becher 100 mL Becher 50 mL

Pipette graduée 10 mL Fiole jaugée 1 L Becher 50 mL

Pipette jaugée 1 mL Fiole jaugée 1 L Becher 50 mL

Pipette jaugée 10 mL Fiole jaugée 1 L Becher 50 mL

2. Titrage acido-basique de la solution diluée. On réalise un titrage pH-métrique de V1= 20,0 mL de solution diluée S1 par une solution d'acide chlorhydrique (H3O+(aq) + Cl–(aq)) de concentration cA = 1,50 x 10-2 mol.L-1. L'équation support du titrage est: NH3(aq) + H3O+(aq) = NH4+(aq) + H2O(I). Pour obtenir l'équivalence il a fallu verser un volume VAE = 14,3 mL d'acide chlorhydrique. On note que le pH à l'équivalence vaut 5,7.

a) Définir l'équivalence d'un titrage.

b) Établir la relation à l'équivalence entre c1, cA, V1, VAE où VAE est le volume de solution acide versé à l'équivalence. (On pourra utiliser un tableau descriptif de l'évolution du système chimique).

c) En déduire c1 puis c0.

d) Parmi les indicateurs colorés suivants, choisir, en justifiant, celui qui pourrait être

utilisé pour réaliser ce titrage de façon colorimétrique.

Indicateur colore Couleur forme

acide Zone de virage

Couleur forme basique

hélianthine rouge 3, 1 – 4,4 jaune

Rouge de chlorophénol jaune 5,2 – 6,8 rouge

Bleu de bromothymol jaune 6,0 – 7 ,6 bleu

phénolphtaléïne incolore 8,2 – 10 Rouge violacé

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