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

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

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Travaux pratiques de sciences chimiques sur l'étude d’un produit ménager - correction. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: NH3(aq), Équation, Détermination de la concentration en ammoniac de la solution comm...
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Exercice III : Etude d’un produit ménager

2005 Polynésie EXERCICE III : ÉTUDE D’UN PRODUIT MÉNAGER (4 points)

Correction

I. NH3(aq)

1.a) Une base selon Brönsted est une espèce chimique capable de capter un proton H+.

1.b) NH3(aq) + H2O(l) = NH4+(aq) + HO–(aq)

1.c. K =éqaq

éqaqéqaq

NH

NHHO

][

][][

)(3

)(4)(  

Soit la réaction d'auto-protolyse de l'eau: 2 H2O(l) = H3O+(aq) + HO–(aq) KE = KA2 = [H3O+(aq)]éq.[HO–(aq)]éq

Soit la réaction de l'acide ion ammonium avec l'eau: NH4+(aq) + H2O(l) = NH3(aq) + H3O+(aq)

KA1 = éqaq

éqaqéqaq

NH

NHOH

][

][][

)(4

)(3)(3

 

On remarque que K = 1

2

A

A

K

K =

éqaqéqaq

éqaq

éqaqéqaq OHNH

NH HOOH

][][

][ ][][

)(3)(3

)(4

)()(3 



 

K = 10

14

103,6

100,1 

= 1,610–5

2.a) V

n c

250,0

105,2 3 c = 1,010–2 mol.L-1

2.b) [H3O+(aq)]éq = 10–pH [H3O+(aq)]éq = 10 –10,6 = 2,5110-11 mol.L-1

2.c) KA2 = [H3O+(aq)]éq×[HO–(aq)]éq

[HO–(aq)]éq = éqaq

A

OH

K

][ )(3

2 

[HO–(aq)]éq = 6,10

14

10

100,1 

 = 1,010-3,4

[HO–(aq)]éq = 4,010–4 mol.L-1

2.d)

Équation NH3(aq) + H2O(l) = NH4+(aq) + HO–(aq)

Etat initial (en mol) c×V Excès 0 0

En cours de

transformation (en mol) c×V – xExcès x x

Etat final si

transformation totale c×V – xmax = 0Excès xmax xmax

Etat final si

transformation limitée c×V – xéqExcès xéq xéq

[HO–(aq)]éq = V

xéq

 = c

HO

Vc

VHO

x

x faqfaqéq ][][ )()(

max



 

   =

2

4

100,1

100,4 

= 4,0%

[HO–(aq)]éq = [HO–(aq)]f

2.e) La transformation est limitée, les produits réagissent facilement pour reformer les réactifs.

II. Détermination de la concentration en ammoniac de la solution commerciale

1.Dilution de la solution commerciale

Solution mère: Solution fille:

c0 c1 = c0/1000

V0 volume à prélever V1 volume préparé

Au cours d’une dilution la quantité de matière de soluté se conserve,

soit n0 = c0×V0 = n1 = c1×V1

c0V0 = 1 0

1000 V

c

Soit V0 = 1000

1V , il faut prélever un volume 1000 fois plus petit que le volume de solution à préparer.

Les volumes doivent mesurés très précisément, il faut utiliser de la verrerie jaugée. Le lot 1 ne convient

pas. Seul le lot 3 permet de respecter les proportions entre V0 et V1.

2. Titrage acido-basique de la solution diluée

2.a) Pour V< VAE , le réactif titrant est en défaut et le réactif titré est en excès.

Pour V = VAE , l'équivalence est atteinte, les réactifs sont introduits dans les proportions

stœchiométriques.

Pour V > VAE , le réactif titré a disparu, il est en défaut; le réactif titrant est en excès.

L'équivalence correspond au changement de réactif limitant.

2.b) D'après l'équation chimique de la réaction support du titrage,

à l'équivalence: OH n

3 versée =

3NH n initiale.

cA×VAE = c1×V1

2.c) c1 =1V

Vc AEA c1 =0,20

3,141050,1 2   = 1,07.10–2 mol.L-1

c0 = 1000×c1 c0 = 10,7 mol.L-1

2.d) Le pH à l’équivalence vaut 5,7 ; or la zone de virage de l’indicateur coloré doit contenir cette valeur

du pH, c’est le rouge de chlorophénol qui convient.

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