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Niveau : 2BAC science
Physique et chimie
Année scolaire 2017/2018
Durée :2 Heures
La présentation, le soin et la rédaction seront pris en compte pour un point dans la notation.
Justifier en expliquant votre démarche si cela est nécessaire.
Tout calcul doit être précédé de la formule utilisée.
La valeur numérique prise par une grandeur physique est toujours suivie d’une unité.
Respecter la notation des grandeurs utilisées dans l’énoncé.
EXERCICE 1 (7pts) 30min
Les conservateurs sont des substances qui prolongent la durée de conservation des denrées
alimentaires en les protégeant des altérations des micro-organismes. L'acide benzoïque C6H5-COOH
( code E210) et le benzoate de sodium C6H5-COONa ( code E211) sont utilisés dans l'industrie
comme conservateurs alimentaires pour leurs propriétés fongicides et antibactériennes.
Données
Acide benzoïque : solide blanc, masse molaire
M= 122 g/mol
Couple acide base C6H5COOH / C6H5COO-
Conductivités molaires ioniques à 25°C:
λ (H3O+)=35,0mS.m².mol-1; λ(C6H5-COO-)=3,23 mS.m².mol-1
1- Donner la définition d’un acide selon Bronsted. (0,75pt)
2- Ecrire l'équation de la réaction de l'acide benzoïque
avec l'eau.(0,75pt)
3- Etablir un tableau d'avancement correspondant à cette
transformation chimique, en fonction de C0, V0 et xéq, avancement à l'état d'équilibre. (0,75pt)
4- Exprimer le taux d’avancement final en fonction de la concentration [H3O+]éq et de C0. (0,75pt)
5- Donner l’expression de la constante d’équilibre K. Montrer que la constante peut s’écrire sous la
forme :
1
.2
CK
. (1pt)
6- A partir de la mesure de pH de différentes solutions d'acide benzoïque de concertations C, et on
déterminé le taux d'avancement de chaque solution. la figure ci-dessus représente la variation de
en fonction de
.
6-1- Vérifier, que la valeur de la constante d'équilibre K associée à l'équation de cet équilibre
chimique est égale à 6,3.10–5 . (0,75pt)
6-2- On introduit une masse m0 d'acide benzoïque dans un volume V0=100mL d'eau distillée. Après
dissolution totale, on obtient une solution aqueuse d'acide benzoïque notée S0 de concentration C0. Le
taux d'avancement final pour la solution considérée est =7,63%.
6-2-1- Déterminer la concentration initiale C0 de la solution d'acide benzoïque S0 . (0,75pt)
6-2-2- Quelle masse m0 faut-il peser pour préparer la solution S0 ? (0,75pt)
6-2-3- Exprimer la conductivité de la solution d’acide benzoïque S0 à l’état d’équilibre en fonction
des conductivités molaires ioniques des ions présents et de la concentration en ions oxonium à
l’équilibre [H3O+]éq. Calculer la conductivité , à 25°C. (0,75pt)
EXERCICE 2 (6pts) 35min
Voici un extrait d’un article du journal à propos du radon 222 :
Qu’est-ce que le radon ?
C’est un gaz radioactif, sans odeur ni couleur, présent à l’état naturel. Il est issu de la désintégration
