Mimi

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  • Publié le : 2 décembre 2011
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L'acide benzoïque est un conservateur utilisé dans de nombreux cosmétiques et produits pharmaceutiques. Il est naturellement présent dans le propolis (sous-produit du miel) et dans les canneberges (arbustes à baies rouges comestibles). Il est aussi souvent utilisé comme conservateur (E 210) dans certains aliments tels que les jus de fruits.L'acide benzoïque et ses sels (benzoate de sodium ou depotassium) sont efficaces contre les levures et à un moindre degré, contre les moisissures. Ils sont peu actifs contre les bactéries mais agissent tout de même sur les bactéries lactiques.La solubilité d'une espèce chimique représente, à une température donnée, la quantité de matière maximale de cette espèce que l'on peut dissoudre par litre de solution. Il s'agit ici d'étudier l'évolution de lasolubilité de l'acide benzoïque C6H5CO2H(s) dans l'eau en fonction de la température.La solubilité de l'acide benzoïque dans l'eau augmente quand la température augmente. Cette propriété est utilisée dans un procédé de purification des produits : la recristallisation.Données : Masse molaire moléculaire de l'acide benzoïque M = 122 g/mol .Conversion de degré celsius en kelvin : T(K) = (°C) +273.Composition d'une solution saturée d'acide benzoïque.L'acide benzoïque se présente à l'état pur sous la forme de cristaux blancs.La dissolution de l'acide benzoïque dans l'eau se traduit par l'équation suivante :C6H5CO2H(s) = C6H5CO2H (aq)Une solution saturée est obtenue lorsque l'acide benzoïque solide reste présent dans la solution.A24°C, on peut dissoudre au maximum 3,26 g d'acide benzoïque parlitre de solution.  | L'acide benzoïque appartient au couple acido-basique C6H5CO2H (aq)/C6H5CO2- (aq).Écrire l'équation de la réaction entre l'acide benzoïque et l'eau.C6H5CO2H (aq) + H2O(l) =C6H5CO2- (aq) + H3O+(aq). |
| Déterminer la concentration molaire apportée c dans un litre de solution saturée d'acide benzoïque à 24°C."A 24°C, on peut dissoudre au maximum 3,26 g d'acide benzoïque parlitre de solution"Quantité de matière (mol) = masse (g) / masse molaire (g/mol)n=m/M = 3,26 / 122 =2,67 10-2 mol dans 1 Lc = 2,67 10-2 mol /L.En déduire en utilisant la définition donnée dans le texte, la valeur de la solubilité s de l'acide benzoïque à 24°C exprimée en mol/L.s = 2,67 10-2 mol /L.Déterminer l'avancement maximal de la réaction de l'acide benzoïque avec l'eau dans un volume V= 20,0 mLde solution saturée. On pourra s'aider d'un tableau d'avancement.Quantité de matière d'acide benzoïque dans 20 mL de solution saturée.n = s V avec V en L et s en mol/Ln = 2,67 10-2*0,02 =5,34 10-4 mol.L'avancement maximal ( cas d'une réaction totale) est égal à n : xmax = 5,34 10-4 mol.Le pH de cette solution vaut 2,9.Déterminer l'avancement final puis le taux d'avancement final de la réaction.La transformation correspondante est-elle totale ? | avancement (mol) | C6H5CO2H (aq) | + H2O(l) | =C6H5CO2-(aq) | + H3O+(aq) |
initial | 0 | 5,34 10-4 | solvant en large excès | 0 | 0 |
en cours | x | 5,34 10-4-x | | x | x |
à l'équilibre | xfin | 5,34 10-4-xfin | | xfin | xfin |
[H3O+(aq)]fin = xfin / V soit xfin = [H3O+(aq)]fin V = 10-pH V = 10-2,9 *0,02xfin = 2,5210-5 mol. = xfin / xmax=2,52 10-5 / 5,34 10-4 = 4,72 10-2 ( ~ 5 %)Choisir, en justifiant, la conclusion adaptée parmi les deux suivantes :(a) dans une solution saturée d'acide benzoïque à l'équilibre, la concentration en ion benzoate est sensiblement égale à la concentration en acide benzoïque.(b) dans une solution saturée d'acide benzoïque à l'équilibre, la concentration en acide benzoïque dans la solution à l'équilibreest sensiblement égale à la concentration apportée en acide benzoïque.Seul 5 % de l'acide benzoïque réagit avec l'eau :[C6H5CO2H (aq)]fin = 5,34 10-4-xfin =5,34 10-4-2,52 10-5 =5,15 10-4 mol/L.La proposition b est correcte. |
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L'acide benzoïque.
L'acide benzoïque de formule C6H5-CO2H est utilisé comme agent conservateur ( E 210)...
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