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Science

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EXERCICE I : À PROPOS DES ACIDES CHLORHYDRIQUE ET ETHANOIQUE
Polynésie 2008 Correction © http://labolycee.org
1. Mickaël s’interroge à propos des acides…
1.1. Un acide selon Brønsted est une espèce chimique capable de céder un proton H+.
1.2. HCl(aq) + H2O(l) = H3O+(aq) + Cl–(aq) CH3COOH(aq) + H2O(l) = H3O+(aq) + CH3COO–(aq)
2. Mickaël réfléchit à l’interprétation de ces résultats…
2.1. [H3O+(aq)]éq = 10–pH Acide chlorhydrique : [H3O+(aq)]éq = 10–2,0 = 1,0×10–2 mol.L-1 Acide éthanoïque : [H3O+(aq)]éq = 10–3,4 = 4,0×10–4 mol.L-1
.2.2. t =
2.3. Solution S1 : t = = 1,0 Solution S2 : t = = 4,0×10–2
La réaction entre l’acide chlorhydrique et l’eau est totale (t = 1), par contre celle entre l’acide éthanoïque et l’eau est très limitée (t 4,0.10–2 avant dilution)
La valeur de t a augmenté, donc déplacement de l’équilibre dans le sens direct.
4. Mickaël découvre une relation entre les concentrations d’espèces chimiques
4.1. D’après l’équation de la réaction [CH3COO-(aq)]éq = [H3O+(aq)]éq = 10–pH
D’après la conservation de la matière : [CH3COOH(aq)]ini = [CH3COOH(aq)]éq + [CH3COO–(aq)]éq c = [CH3COOH(aq)]éq + [H3O+(aq)]éq
Ainsi [CH3COOH(aq)]éq = c –10–pH = = = 1,7×10–5
4.2. Cette valeur caractéristique du couple CH3COOH(aq)/CH3COO-(aq) est la constante d’acidité, notée Ka.
5. Mickaël et le vinaigre
5.1.1. CH3COOH(aq) + HO–(aq) = CH3COO–(aq) + H2O(l)
5.1.2. Une réaction support de titrage doit être rapide et totale.
5.2. À l’équivalence les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques : nAcide initiale = nbase versée c1.V1 = cB.VBE soit c1 = = 0,119 mol.L-1
5.3.1. c0 = 10.c1 c0 = 1,19 mol.L-1
5.3.2. ma = n0.M = c0.V.M ma = 1,19×1,00×60,0 = 71,4 g
5.3.3. rA = soit Va = Va = = 68,0 mL
5.3.4. = = = 7,00´10–2 = 7,00 % = = 6,80

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