Nouvelle Calédonie Mars 2004 session de rattrapage bac 2003 Correction © http://labolycee.org
Exercice I. Constante d'acidité de l'acide benzoïque
(4 points)
1. Détermination préalable de la concentration molaire apportée de la solution S0 d'acide benzoïque par titrage.
1.1. Équation de la réaction support du titrage : C6H5CO2H(aq) + HO–(aq) = C6H5CO2–(aq) + H2O(l)
1.2. Pour Vb < Vbéq, l’apparition dans la solution des anions benzoate C6H5CO2–(aq) est responsable de l’augmentation de la conductivité σ. Les anions hydroxyde versés sont immédiatement consommés.
À l’équivalence, il y a changement de réactif limitant. L’acide benzoïque est alors totalement consommé. Au delà de l’équivalence, les anions hydroxyde versés ne sont plus consommés, alors la conductivité σ croît plus rapidement en fonction de Vb (car λHO− > λbenzoate ). σ (en mS.cm-1)
Le volume équivalent Vbéq est égal à l’abscisse du point d’intersection des deux droites modélisant l’évolution de la conductivité σ.
On lit Vbéq = 10,0 mL.

1

Vb (en mL)

0

10
15
20
Vbéq = 10,0 mL
À l’équivalence, les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques, soit nC6 H 5CO2 H initiale = nHO − versée c0.V = cb.Vbéq c .V c0 = b béq
V
1, 0 × 10−1 ×10, 0 c0 =
= 1,0×10–2 mol.L–1 concentration molaire de la solution S0 en acide benzoïque
×
100,0 apporté 0

5

2. Constante d’acidité de l’acide benzoïque
Le tableau de valeurs permet de vérifier la valeur de c0.
2.1. C6H5CO2H(aq) + H2O(l) = C6H5CO2–(aq) + H3O+
2.2.
Équation chimique
C6H5CO2H +
H2O
=
C6H5CO2– +
Avancement
État du système
Quantités de matière (en mol)
(en mol)
État initial
0
n0 = c.V excès 0
État
x n =c.V – x excès x intermédiaire État final ou xf = xéq nf =c.V – xéq excès xéq équilibre H3O+
0
x xéq x x
.
2
C6 H 5CO2− ( aq )  .  H 3O +  x² 
 
 = V V = x . V
2.3. Qr =
=
c.V − x V ² cV − x
c.V ² − x.V
.
C6 H 5CO2 H ( aq ) 


V
−
+
C6