Chimie - exercitation sur les réactions acido-basiques - correction, Exercices de Chimie Appliquée
Renee88
Renee8824 April 2014

Chimie - exercitation sur les réactions acido-basiques - correction, Exercices de Chimie Appliquée

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Chimie appliquée - exercitation sur les réactions acido-basiques - correction. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Solution d’acide éthanoïque, Réaction de l’ammoniac avec l’eau, Dosage de l’acide méthanoïq...
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Exercice 2: Réactions acido-basiques (3 points)

Bac S 2012 Centres étrangers Correction EXERCICE II – RÉACTIONS ACIDO-BASIQUES (3 points)

1. Solution d’acide éthanoïque 1.1. Pour le couple CH3COOH/CH3COO– on a : CH3COOH(aq) = CH3COO–(aq) + H+(aq)

Pour le couple H3O+/H2O on a : H2O(l) + H+(aq) = H3O+(aq) Soit en effectuant la somme :

CH3COOH(aq) + H2O(l) = CH3COO–(aq) + H3O+(aq) VRAI 1.2. Une transformation est limitée si son taux d’avancement est inférieur à 1 :

 = f

max

x

x Or xf = [H3O+(aq)]f.V = 10–pH.V

L’eau étant en excès, l’acide éthanoïque est le réactif limitant soit C.V – xmax = 0, ainsi xmax = C.V

 = pH pH10 .V 10

= C.V C

 

 = 3,4

2

10

1,0×10

 = 4,0×10–2 < 1 la réaction est limitée.

VRAI

1.3. Qr, éq = Ka1 = (aq)3 3 (aq) ff

3 (aq) f

CH COO . H O

[CH COOH ]

       

(aq)3 a1f

3 (aq) f 3 (aq) f

CH COO K

[CH COOH ] H O

   

    

(aq)

5 3

f

3,4

3 (aq) f

CH COO 1,6 10

[CH COOH ] 10

 

   

 = 4,0×10–2 donc différent de 25

FAUX 2. Réaction de l’ammoniac avec l’eau

2.1. C= sol

n

V or n =

gaz

m

V

V donc C =

gaz

gazm

sol sol m

V

VV

V V .V 

C = 50

200×24,0 = 1,0×10–2 mol.L-1  4,2×10-4 mol.L-1

FAUX 2.2. NH3(g) + H+(aq) = NH4+(aq) L’ammoniac NH3 capte un proton H+, c’est une base selon Brønsted et non pas un acide. FAUX

2.3. NH3(aq) + H2O(l) = NH4+(aq) + HO–(aq) K =(aq)4 (aq) ff

3(g) f

NH . HO

[NH ]

       

Or la constante d’acidité associée au couple NH4+(aq)/NH3(g) s’écrit :

Ka2 =

(aq)

+

3(g) f 3 (aq) f

4 f

[NH ] . H O

NH

   

   

(NH4+(aq) + H2O(l) = NH3(g) + H3O+(aq))

D’où K = (aq)

- + 4 (aq) 3 (aq)ff f

+ 3(g) f 3 (aq) f

NH . HO H O .

[NH ] H O

         

   

K = e

a2

K

K

K = 14

10

1,0 10

6,3 10

 = 1,6×10–5

VRAI 3. Dosage de l’acide méthanoïque par la soude 3.1. La quantité d’acide méthanoïque diminue au cours du dosage. La courbe représentant le % d’acide méthanoïque doit refléter cette diminution, la courbe n°2 convient. VRAI

3.2. Ka =(aq)

(aq)

3 (aq) ff

f

HCOO . H O

HCOOH

       

   

(HCOOH(aq) + H2O(l) = HCOO–(aq) + H3O+(aq))

pKa = –log(Ka) = –log( (aq)

(aq)

3 (aq) ff

f

HCOO . H O

HCOOH

       

   

)

pKa = –log( (aq)

(aq)

f

f

HCOO

HCOOH

   

   

) –log ( 3 (aq) f H O   )

pKa = – log( (aq)

(aq)

f

f

HCOO

HCOOH

   

   

) + pH

Quand (aq) (aq)f f

HCOO HCOOH       

alors pH = pKa

Par lecture graphique, pour un pourcentage de 50%, on lit un pH = 3,8 donc pKa = 3,8. FAUX 3.3. La zone de virage du rouge de crésol doit contenir le pH à l’équivalence si on veut l’utiliser comme indicateur coloré de fin de réaction. À l’aide de la méthode des tangentes, on détermine un pH à l’équivalence pHE = 7,7. 7,2 < pHE < 8,8 donc le rouge de crésol convient. VRAI

pKa

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