BAC S LIBAN 2010 EXERCICE I : L’ACIDE ÉTHANOÏQUE (6,5 POINTS) http://labolycee.org Connu depuis l’Antiquité, le vinaigre (de " vin " et " aigre ") résulte de la fermentation du vin ou d'un autre liquide alcoolisé :c'est une solution aqueuse acide car riche en acide éthanoïque.
L'acide éthanoïque est également un réactif de nombreuses synthèses organiques.

Données:
Acide éthanoïque (ou acétique): - formule chimique: CH3-CO2H ; - masse molaire moléculaire: 60,0 g.mol–1 ; - pKA du couple (acide éthanoïque/ion éthanoate): 4,8.

Le titre (ou l'acidité) d'un vinaigre est donné en degré (°) :
1,00° correspond à 1,00 g d'acide acétique pur pour 100 g de vinaigre.
La masse volumique du vinaigre ( vaut 1010 g.L-1.

Le produit ionique de l'eau a pour valeur Ke = 1,0(10 –14 à 25°C.

Les trois parties de l'exercice sont indépendantes.

1. La solution d’acide éthanoïque

On prépare un volume V =1,00 L d'une solution aqueuse d'acide éthanoïque de concentration molaire en soluté apporté C = 0,100 mol.L–1 . Son pH est égal à 2,9.

1.1. Écrire l'équation de la réaction entre l'acide éthanoïque et l'eau.

1.2. Tracer le diagramme de prédominance du couple acide éthanoïque/ion éthanoate. Quelle espèce prédomine dans la solution?

1.3. Quotient de réaction à l’équilibre 1.3.1. Compléter le tableau d’évolution du document 1 donné sur l’annexe à rendre avec la copie. 1.3.2. Donner l’expression du quotient de réaction à l’équilibre Qr,éq associé à l’équation précédente Montrer que l’on a aussi Qr,éq = [pic] où xéq est l’avancement à l’équilibre. 1.3.3. Comment s’exprime xéq en fonction du pH ? 1.3.4. Calculer Qr,éq . À quelle grandeur caractéristique du couple acide éthanoïque/ion éthanoate s’identifie-t-il ? Vérifier que la valeur obtenue est en accord avec une donnée de l’exercice.

1.4. Définir et calculer le taux d’avancement final (. La