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TRANSFORMATIONSDELAMATIÈRE

EXERCICESChapitre1

1 ESPÈCESETENTITÉSCHIMIQUESSymboliserleconstituantphysico-chimiquedechacundescorpspurssuivants(formuledel’espĂšcechimiqueet,enindice,phaseĂ laquelleilappartient).IndiquerlesentitĂ©smicroscopiquesprĂ©sentes,ainsiquelanaturedesinteractionsquilesunit.

1) Undiamant.2) Unwaferdesilicium.3) Uneminedecrayonengraphite.4) Del’eaudĂ©minĂ©ralisĂ©e.5) Unflocondeneige.6) UnepiĂšced’orde24carats.7) Dusucredetable.8) Duseldetable.9) Dudioxydedecarbonedansunextincteur.10) Delaneigecarbonique.11) Uncristalderoche.12) DufluidefrigorigĂšneR600aĂ tempĂ©ratureetpressionnormales.

2 SOLIDESIONIQUESLessolidesioniquessontconstituĂ©sauniveaumicroscopiqueparl’empilementd’ions.Ainsi,lechloruredesodium(seldetable),estconstituĂ©d’unempilementdecationsNa#etd’anionsCl&selonunrĂ©seaucristallin,donclamailleestdessinĂ©eci-dessous. anionCl& cationNa#

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Commetouslescorps,lechloruredesodiumestĂ©lectriquementneutre:ilyaautantd’ionsNa#qued’ionsCl&.OndĂ©signecetteespĂšcechimiqueparlaformuleNaCl,quisignifieNa'Cl'(1ionNa#pour1ionCl&).

Danslecasduchloruredecalcium,lesentitĂ©sconstitutivessontlesionsCa(#etCl&.LaformuledecesolideioniqueestdoncCaCl((2ionsCl&pour1ionCa(#)afind’assurerlaneutralitĂ©ducristal.Lesentierschoisispourexprimerlaformuledel’espĂšcechimiquesontlespluspetitsentierspossiblesexprimantlesproportionsdesdiffĂ©rentsions.

Compléterletableausuivant,comportantdanschaquecaselaformulereprésentantlesolideioniqueconstituédescationsdelapremiÚreligneassociésauxanionsdelapremiÚrecolonne:

cationsanions Na# Cu(# Fe,#

Cl& NaCl KCl

Cu SO0 Zn SO0

CO,(&

3 DIAGRAMMEDEPHASESDEL’HÉLIUMLapremiĂšreliquĂ©factiondel’hĂ©liumestattribuĂ©eauphysicienhollandaisHeikeKamerlinghOnnes,quil’arĂ©alisĂ©een1907.ElleluiavaluleprixNobelen1913.IlatteintalorsunetempĂ©ratured’environ–271,5°C,soitunpeuplusde1degrĂ©au-dessusduzĂ©roabsolu.CetteliquĂ©factionaouvertlavoieverslacryogĂ©nieĂ l’hĂ©liumetapermisladĂ©couvertedelasupraconductivitĂ©troisansplustard.L’étatsuperfluideestunĂ©tatneprĂ©sentantaucuneviscositĂ©,quiaĂ©tĂ©identifiĂ©commetelen1937parPiotrKapitsa(prixNobeldePhysique1978).

1) Quelestl’étatphysiquedel’hĂ©liumdansunballondefĂȘteforainegonflĂ©Ă 1,2bar?Quelestl’intĂ©rĂȘtd’untelballongonflĂ©Ă l’hĂ©lium?

2) Quesepasse-t-ilsioncomprimeprogressivementleballonprĂ©cĂ©dent,Ă tempĂ©ratureconstante?Peut-onobserverlaliquĂ©factiondel’hĂ©lium?sasolidification?

3) Del’hĂ©liumestrefroidiprogressivementsouslapressionconstantede1bar.DĂ©crirelesphĂ©nomĂšnesobservĂ©ssuccessivement.QuelleestlaparticularitĂ©remarquabledel’hĂ©liumparrapportauxautrescorpspurs?

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4 DEL’EAUDANSLABUANDERIEDansunebuanderie,dedimensions3,0m×4,0m×2,5m,supposĂ©ehermĂ©tiquementfermĂ©eetĂ latempĂ©raturede20℃,setrouveuneflaqued’eaudevolume0,40L.Initialement,l’airn’estpassaturĂ©envapeurd’eau.Ondonnelaconstantedesgazparfaits:𝑅 = 8,31J⋅mol&'⋅K&'.

1) Retrouversurlediagrammedephasesdel’eaulapressiondevapeursaturante.2) Quelletransformationvaseproduire?Expliquerpourquoi.3) DĂ©terminerl’étatfinaldusystĂšme:pressionpartielledel’eaudansl’air,quantitĂ©d’eauliquide

restant(s’ilenreste!),danslesdeuxcassuivants:a) L’airdelabuanderieestinitialementsec;b) Letauxinitiald’humiditĂ©delabuanderieestde60%,c’est-Ă -direquelapressionpartielle

delavapeurd’eauestinitialementĂ©galeĂ 60%delapressiondevapeursaturante.

5 ÉVAPORATIONDEL’ÉTHERDANSUNEÉPROUVETTEDansunlaboratoireoĂčrĂšgneunetempĂ©rature𝜃 = 20℃,onseprocureuneĂ©prouvettegraduĂ©ede100mL,danslaquelleonintroduit2mLd’éther.Onadaptealorsunpistondansl’éprouvette,detellesortequelapositioninitialeinfĂ©rieuredecelui-cisoitsurlagraduation«10mL».Les2mLd’étherseretrouventainsisurmontĂ©sde8mLd’air.CettesituationinitialepeutseschĂ©matiserainsi:

situationinitialedel’éprouvette

OnadmetquelepistonesthermĂ©tiqueetpeutcoulissersansfrottementdansl’éprouvette.Cecipermetdemaintenirdansl’enceinteunepressionconstanteetĂ©galeà𝑝 = 1,00bar.

1) LatempĂ©ratureĂ©tantmaintenueà𝜃 = 20℃,onconstatequelepistonmonteprogressivement.InterprĂ©tercephĂ©nomĂšneetdĂ©terminerlapositionfinaledupiston.

2) ParunejournĂ©eensoleillĂ©e,latempĂ©raturedulaboratoireaugmentejusqu’à𝜃 = 28℃.DĂ©terminerlanouvellepositiondupiston.

3) Lorsd’unĂ©pisodedecanicule,latempĂ©ratureatteint𝜃 = 37℃danslelaboratoire!DĂ©terminerlanouvellepositiondupiston.

DonnĂ©es: Massemolairedel’éther:𝑀 = 74,1g⋅mol&'

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DensitĂ©del’étherĂ 20℃:𝑑 = 0,71 Constantedesgazparfaits:𝑅 = 8,31J⋅mol&'⋅K&' Pressiondevapeursaturantedel’éther:0,59barĂ 20℃;0,81barĂ 28℃ TempĂ©ratured’ébullitiondel’éther:𝑇OP = 35℃

6 PRÉPARATIONDESOLUTIONSAQUEUSESEndissolvantdessolides...

Ondisposed’unefiolejaugĂ©ede𝑉 = 500mL.Onessaied’ydissoudredansdel’eaudistillĂ©elescomposĂ©ssuivants:

1) 20,0gdesulfateferrique(Fe( SO0 ,);2) 13,5gdechlorureferriquehexahydraté(FeCl,, 6H(O);3) 10,0gdechloruredeplomb(PbCl();4) 30,0gdeglucose(CUH'(OU).

Danschaquecas,ondemanded’écrirelarĂ©actiondedissolution,dedĂ©terminersionobtientunesolutionlimpideousaturĂ©e,dedĂ©terminerl’étatfinaldusystĂšme:phasesenprĂ©senceetconcentrationdesespĂšceschimiquesdanslasolution.

DonnĂ©es:Massesmolaireseng⋅mol&': H:1,0;C:12,0;O:16,0;S:32,1;Cl:35,5;Fe:55,8;Pb:207,2SolubilitĂ©dansl’eauenmol⋅L&': PbCl(:1,43 ⋅ 10&( Fe( SO0 ,:?(trĂšssoluble) FeCl,:5,67 glucose:4,99

Endissolvantunliquide


OnsouhaiteprĂ©parerunmĂ©langed’eauetd’éthanol,dedegrĂ©alcoolique14,0°.Pourcefaire,onintroduit14,0mLd’éthanoldansunefiolejaugĂ©ede100,0mL,etoncomplĂšteautraitdejaugeavecdel’eaudistillĂ©e,toutenagitantrĂ©guliĂšrement.Onmesureunemassevolumiquede0,976g⋅cm&,pourcettesolutionĂ 20℃.

Déterminerlafractionmolaireenéthanoldecettesolution,safractionmassiqueetsaconcentration.

Massesvolumiquesà20℃eng⋅cm&,: Éthanolpur:0,789 Eaupure:0,998

Endiluantunesolutioncommerciale...

OnveutprĂ©parerunlitred’unesolutionaqueused’acidechlorhydriquedeconcentrationĂ©galeĂ 0,100mol⋅L&',Ă partird’unesolutionconcentrĂ©edecetacidedontlabouteilleindiquelesinformationssuivantes: «HClĂ 32%enmasse,densitĂ©:1,16»

Indiquerunefaçonraisonnabledepréparerlasolutiondiluéedemandée.

UndosagedelasolutionainsiprĂ©parĂ©eindiquequelaconcentrationestenfaitde0,094mol⋅L&'.QuelpourraitĂȘtrel’originedecetĂ©cart?

7 AMMONIACETAMMONIAQUEL’ammoniacestuncomposĂ©molĂ©culairedeformuleNH,,produitindustriellementparleprocĂ©dĂ©Haber-BoschĂ partirdediazoteetdedihydrogĂšne.C’estl’undescomposĂ©slesplussynthĂ©tisĂ©saumonde:ilsertĂ lafabricationdenombreuxautrescomposĂ©sdontl’acidenitriqueetautresdĂ©rivĂ©sutilisĂ©scommeengrais.

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LesrĂšglementsd’étiquetageCEdel’ammoniacsontlessuivants:

QuelquesdonnĂ©esconcernantl’ammoniac:

‱ TempĂ©raturedefusionsous𝑃 = 1013hPa:𝑇Z[\ = −77,73℃.‱ Pointtriple:−77,8℃sous0,06bar‱ Pointcritique:132,4℃sous112,8bar‱ SolubilitĂ©dansl’eau:540gparlitred’eauĂ 20℃sous1atm.‱ Massemolaire:𝑀 = 17,031g⋅mol&'‱ Extraitdudiagrammedephases:

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Lecorpspurammoniac

1) ComplĂ©terlediagrammedephasesĂ l’aidedesdonnĂ©esfournies.2) DansquelĂ©tatphysiquetrouve-t-onl’ammoniacdanslesconditionsusuellesdulaboratoire?3) L’ammoniacliquideestutilisĂ©commesolvantdanscertainesrĂ©actionsdechimieorganique.

QuelspourraientĂȘtrelesavantagesoulesinconvĂ©nientsdecesolvant?

L’ammoniaque

L’ammoniaqueestunproduitd’entretiencourant,utilisĂ©pournettoyerlessurfacesvitrĂ©es,lessanitaires,leslavabosetĂ©viers,lesbrossesetpeignes...IlestefficaceentantquedĂ©tachant,notammentpourĂ©liminerlestracesdesang,devinsĂ©chĂ©...

Voiciunextraitdecequel’onpeuttrouversurlafichefournieparunfabriquantdebouteillesd’ammoniaque:

AMMONIAQUEà30%;densité0,896

4) Pourquoiest-ilexcluquel’ammoniaquequel’ontrouvedanslecommercesoitlecorpspur

ammoniac?(donnerd’autresargumentsquelasimpleorthographe!)

L’ammoniaqueestenfaitlenomcommercialdonnĂ©Ă unesolutionaqueused’ammoniacdeteneurmassiquecompriseentre20et30%.

5) Quelleestlateneurmaximaleen%d’unesolutionaqueused’ammoniacrĂ©alisableĂ desfinscommerciales?Est-ilpossiblederĂ©aliserdessolutionsdeteneursupĂ©rieure?CommentprocĂ©der?

6) DĂ©terminerlaconcentrationmolairedelasolutiond’ammoniacĂ 30%dontilestquestionci-dessus.

7) DĂ©crirequalitativementlesystĂšmephysico-chimiquedĂ©limitĂ©parlesparoisd’unebouteilled’ammoniaquefermĂ©e.

8) EnrĂ©alitĂ©,l’ammoniacestunebasefaible;lasolutioncontientĂ©galementunepetitequantitĂ©d’hydroxyded’ammonium.(ionhydroxyde=HO&;ionammonium=NH0#).Écrirel’équationdelarĂ©actionchimiqueresponsabledelaprĂ©sencedecesions.

9) Comparerlespictogrammesetlesphrasesdedangerdel’ammoniacetdel’ammoniaque.

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8 IDENTIFICATIONDETRANSFORMATIONSParmilestransformationssuivantes,reconnaĂźtresiellessontphysique,chimiqueounuclĂ©aire.ÉcrirelesĂ©quationsdesrĂ©actionsmodĂ©lisantaumieuxlesphĂ©nomĂšnes.

1) Laproductiondeseldansunmaraissalant.2) LaprĂ©parationd’uncarameldansunecasserole.3) LasynthĂšsedeglucoseparuneplantelorsdelaphotosynthĂšse.4) Laproductiondevapeurd’eaupourentraĂźnerlaturbined’unecentralethermique.5) Laproductiondevapeurd’eaupourentraĂźnerlaturbined’unecentralenuclĂ©aire.

Chapitre2

9 BILANSDEMATIÈREPourchacunedesréactionssuivantes,effectuerlebilandematiÚreàchacundesinstantsspécifiés,encomplétantlestableauxdequantitésdematiÚreoudeconcentrations.

DansleslignesÂ«Ă đ‘Ąquelconque»,ondemanded’exprimerlaquantitĂ©dematiĂšreenfonctiondel’avancement𝜉delarĂ©action(enmol)oulaconcentrationenfonctiondel’avancementvolumiqueđ‘„(enmol⋅L&').

Dansle1),ondemandeaussidecalculerlapressiondansl’enceinte,lesgazĂ©tantsupposĂ©sparfaits.Ondonnelaconstantedesgazparfaits:𝑅 = 8,31J⋅K&'⋅mol&'.

Danstouslescas,laconcentrationdesintermédiairesréactionnelséventuelsestnégligeable.

1) Réactiondedécompositiondupentaoxydedediazote:N(Ob = 2NO( +'(O(enphasegazeuse,

dansuneenceintedevolume𝑉 = 5,00L,Ă latempĂ©ratureconstante𝜃 = 25℃.

N(Ob NO( O( Pression𝑃/bar

𝑡 = 0 0,500 0 1,00

𝑡 = 𝑡' 0,200

𝑡 = 𝑡( 0,800

𝑡 = 𝑡, 1,23

𝑡quelconque QuantitĂ©sdematiĂšreenmol

2) RĂ©actiond’oxydationdumonoxyded’azoteenphasegazeuse:2NO + O( = 2NO(

NO O( NO(

𝑡 = 0 1,00 1,00 0

𝑡 = 𝑡' 0,70

𝑡quelconque pour𝜉 = 𝜉efg

= ⋯

QuantitésdematiÚreenmol

3) RĂ©actiond’oxydationpoussĂ©edel’éthanolensolutionaqueusedansuntampondepH = 1,0:5CH,CH(OH + 4MnO0& + 12H,O# = 5CH,COOH + 4Mn(# + 23H(O

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CH,CH(OH MnO0& H,O# CH,COOH Mn(# H(O

𝑡 = 0 0,0100 0,0090 0 0 solvant

𝑡 = 𝑡' 0,0075

𝑡quelconque pourđ‘„ = đ‘„efg

= ⋯

Concentrationsenmol⋅L&'

Enpartanttoujoursd’uneconcentrationde0,0100mol⋅L&'enĂ©thanol,dĂ©terminerquelleconcentrationd’ionpermanganateilfautapporterinitialementpourquelemĂ©langesoitdanslesproportionsstƓchiomĂ©triques.ComplĂ©teralorsletableau:

CH,CH(OH MnO0& H,O# CH,COOH Mn(# H(O

𝑡 = 0 0,0100 ? 0 0 solvant

𝑡 = 𝑡' 0,0075

𝑡quelconque pourđ‘„ = đ‘„efg

= ⋯

Concentrationsenmol⋅L&'DĂ©montrerqu’unmĂ©langededeuxrĂ©actifsenproportionsstƓchiomĂ©triquesleresteĂ chaqueinstantultĂ©rieurdelatransformationchimique


10 ÉQUILIBREENPHASEGAZEUSEOns’intĂ©resseĂ latransformationchimiqueenphasegazeusemodĂ©lisĂ©eparlarĂ©actiond’équation:

2NO + Br( = 2NOBr

Onintroduitjusqu’àlapression𝑃' = 6000PadansunrĂ©cipientdevolumeconstant𝑉 = 2,000Linitialementvidedel’oxyded’azoteNOinitialementĂ latempĂ©rature𝑇' = 300K.OnajouteensuitedanscerĂ©cipientunemasse𝑚Brm = 300mgdedibrome.LatempĂ©raturedumĂ©langeestportĂ©eà𝑇( = 333K.Unefoisl’étatd’équilibreĂ©tabli,lapressiontotaledanslerĂ©cipientest𝑃( =8220Pa.

LesgazsontsupposĂ©sparfaitsetonrappelle:𝑅 = 8,31J⋅K&'⋅mol&'.Massemolairedudibrome:𝑀 Br( = 159,81g⋅mol&'

1) CalculerlaquantitĂ©dematiĂšredechaquecomposĂ©introduitdanslerĂ©cipient.2) CalculerlaquantitĂ©dematiĂšretotaleĂ l’équilibre.3) DĂ©duiredesquestionsprĂ©cĂ©dentesl’avancement𝜉delarĂ©actionĂ l’équilibre.4) CalculerlapressionpartielledechaquecomposĂ©Ă l’équilibre.5) Calculerlaconstanted’équilibredelarĂ©actionĂ latempĂ©rature𝑇(.

11 DISSOCIATIONDUCALCAIRELachauxvive,solideblancdeformuleCaO,estobtenueindustriellementpardissociationthermiqueducalcaireCaCO,,modĂ©lisĂ©eparlarĂ©actiond’équation:

CaCO, s = CaO s + CO( g Laconstanted’équilibreassociĂ©eĂ cetteĂ©quationvaut,Ă 1100K:đŸÂ° = 0,358.

1) DansunrĂ©cipientdevolume𝑉 = 10,0L,initialementvide,onintroduit𝑛q = 10,0mmoldecalcaireà𝑇 = 1100KfixĂ©e.DĂ©terminerlesensd’évolution,puisl’étatfinal.

2) Quellequantitédecalcairepeut-ontransformeraumaximumenchauxdanscesconditions?

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12 OXYDATIONDUCUIVREPARL’ACIDENITRIQUESoitlarĂ©actiond’oxydationdumĂ©talcuivreparunesolutionaqueused’acidenitriqueH,O#,NO,&,d’équation:

3Cu(s) + 8H,O(aq)# + 2NO,&(aq) = 3Cu(aq)

(# + 2NO(g) + 12H(O(liq)

Laconstanted’équilibredecetterĂ©actionvaut,Ă 25°C:đŸq = 1. 10#U,.

ÀuninstantdonnĂ©,lasolutiondevolume𝑉 = 500mLcontient0,0150mold’ionsCu(#dissous,uneconcentrationenionsnitratede NO,& = 20,0mmol ⋅ L&',etsonpHestde1,0.Unmorceaudecuivrede12,0grammesestimmergĂ©danslasolution(𝑀Cu = 63,5g ⋅ mol&').LasolutionestsurmontĂ©ed’uneatmosphĂšrefermĂ©edevolume𝑉 = 1,00L,oĂčlapressionpartielleenmonoxyded’azoteestde𝑃NO = 15,0kPa.

LatempĂ©ratureestmaintenueĂ 25℃danstoutlesystĂšmeparunthermostat.Laconstantedesgazparfaitsest:𝑅 = 8,31J⋅K&'⋅mol&'.

1) DĂ©terminersilesystĂšmeainsidĂ©critestĂ l’équilibreet,danslecascontraire,dĂ©crirecomplĂštementl’étatfinal.

2) Quelleestlamasseminimalequedoitavoirlemorceaudecuivrepourqu’ilresteprĂ©sentdanslesystĂšmeĂ l’étatfinal?

13 PRÉCIPITATIONDUCHLORUREDEPLOMB?OnmĂ©langedeuxsolutions,l’unedenitratedeplomb,l’autredechloruredesodium,detellesortequelesconcentrationsapportĂ©esdanslemĂ©langesoient:

1) đ¶Pbmy = 0,01mol ⋅ L&'etđ¶Clz = 0,20mol ⋅ L&';2) đ¶Pbmy = 0,05mol ⋅ L&'etđ¶Clz = 0,03mol ⋅ L&';3) đ¶Pbmy = 0,002mol ⋅ L&'etđ¶Clz = 0,001mol ⋅ L&'.

SachantqueleproduitdesolubilitĂ©duchloruredeplombvautđŸ\ = 1,2 ⋅ 10&b,dĂ©terminerl’étatfinalpourchacundestroiscas(solutionlimpideouprĂ©senced’unprĂ©cipitĂ©,concentrationdesions).

NB:LeproduitdesolubilitĂ©d’unsolideioniqueestdĂ©finicommelaconstanted’équilibredelarĂ©actiondedissolutiondecesolidedansl’eauensesionsconstitutifs.LenombrestƓchiomĂ©triquealgĂ©briquedusolidedoitĂȘtrede−1.

14 LEPHÉNOLENSOLUTIONAQUEUSELephĂ©nolestuncomposĂ©organiquemolĂ©culairedeformuleCUHUO,seprĂ©sentantsouslaformed’unsolidecristallinincolore.

Quelquesdonnéessurlephénol:

Massemolaire:𝑀 = 94,1g⋅mol&'SolubilitĂ©massiquedansl’eauĂ 25℃:𝑠e = 98g⋅L&'PictogrammesdesĂ©curitĂ©:

PhrasesH:H301:Toxiqueencasd'ingestionH311:Toxiqueparcontactcutané

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H314:ProvoquedegravesbrûluresdelapeauetdeslésionsoculairesH331:ToxiqueparinhalationH341:Susceptibled'induiredesanomaliesgénétiquesH373:Risqueprésuméd'effetsgravespourlesorganesàlasuited'expositionsrépétéesoud'uneexpositionprolongée

1) Quelleestlaconcentrationmolairemaximalequel’onpeutobtenirendissolvantduphĂ©noldansl’eauĂ 25℃?

2) OnsouhaiteprĂ©parer100mLd’unesolutionaqueuse(S1)dephĂ©noldeconcentrationđ¶' =0,0200mol⋅L&'.RĂ©digerunprotocoledĂ©taillĂ©pourrĂ©alisercettesolution(matĂ©rielĂ utiliser,quantitĂ©sĂ prĂ©lever,rĂšglesdesĂ©curitĂ©Ă respecter,etc.).

OnmĂ©langeunvolume𝑉' = 20,0mLdelasolution(S1)avecunvolume𝑉( = 20,0mLd’unesolution(S2)desoude(hydroxydedesodium,Na# + HO&)deconcentrationđ¶( = 0,0800mol⋅L&'.Ilseproduitunetransformationchimique,modĂ©lisableparlarĂ©actiond’équation:

CUHbOH aq + HO aq& = CUHbO aq

& + H(O ℓ

Laconstanted’équilibreassociĂ©eĂ cetteĂ©quationvautđŸÂ° = 1,0 ⋅ 10#0.

3) CalculerlesconcentrationsapportĂ©esdesdiffĂ©rentesespĂšceschimiquesdansl’étatinitial(justeaprĂšslemĂ©langedessolutions,avantquelarĂ©actionchimiquen’aitlieu).

4) ExpliquerpourquoilarĂ©actionnepeutenaucuncasĂȘtrerigoureusementtotale.5) DĂ©terminerlacompositioncomplĂštedelasolutionĂ l’équilibre.6) CalculerletauxdetransformationdurĂ©actiflimitant,conclure.7) OnsouhaitemaintenantrĂ©aliserlamĂȘmesolutionfinale,maisenprocĂ©dantdiffĂ©remment.

IndiquercommentonpourraitprocĂ©der,sachantquel’ondispose:-delasolution(S2)desoudeutilisĂ©eprĂ©cĂ©demment,-d’eaudistillĂ©e,-dephĂ©nolatedesodium,solidedeformuleCUHbONa,demassemolaire𝑀 = 116,09g⋅mol&',quiestunselionique(constituĂ©desionsCUHbO&etNa#).

15 L’ACIDEACÉTIQUEENSOLUTIONAQUEUSEL’acideacĂ©tiquepurestaussiconnusouslenomd’acideacĂ©tiqueglacial.C’estundesplussimplesacidescarboxyliques,saformulesemi-dĂ©veloppĂ©eestCH,COOH.SonaciditĂ©vientdesacapacitĂ©Ă perdreleprotondesafonctioncarboxylique,letransformantainsienionacĂ©tateCH,COO&;l’équationdecetterĂ©actionensolutionaqueuseapourconstanted’équilibređŸf = 10&0,}.CetteconstanteĂ©tantinfĂ©rieureĂ 1,l’acideacĂ©tiqueestqualifiĂ©d’acidefaibledansl’eau.L’acideacĂ©tiquepurestunliquidetrĂšsfaiblementconducteur,incolore,inflammableethygroscopique.IlestnaturellementprĂ©sentdanslevinaigre,illuidonnesongoĂ»tacideetsonodeurpiquante(dĂ©tectableĂ partirde1ppm).C’estunantiseptiqueetundĂ©sinfectant.L'acideacĂ©tiqueestcorrosifetsesvapeurssontirritantespourlenezetlesyeux.

Ondonne:DensitĂ©del’acideacĂ©tique:𝑑 = 1,05Massemolairedel’acideacĂ©tique:𝑀 = 60,05g⋅mol&'

1) Onconstitueunesolutionaqueuse(S1)delamaniĂšresuivante:dansunefiolejaugĂ©ede𝑉q =500mLestintroduitunvolume𝑉' = 10,0mLd’acideacĂ©tiqueglacial(pur).OncomplĂšteautraitdejaugeavecdel’eaudistillĂ©e,enagitantrĂ©guliĂšrement.Onobtientunesolutionlimpide.UneanalyserapideĂ l’aidedepapierpHmontrequelepHdelasolutionainsiconstituĂ©eestcomprisentre2et3.

a) DĂ©terminerlaconcentrationapportĂ©eenacideacĂ©tiquedanslasolution(S1).b) Écrirel’équationchimiquedesolvatationdel’acideacĂ©tique.CetterĂ©actionest

rigoureusementtotale,Ă quoilevoit-on?

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c) LasolutionainsipréparéepossÚdeunetrÚslégÚreodeurdevinaigre.Expliquerpourquoi.MontrerquecephénomÚnepeutavoirdesconséquencessurlaconcentrationdelasolution.OnnégligeracephénomÚnedanslasuiteduproblÚme.

d) Écrirel’équationchimiquedeconstanted’équilibređŸf .Onadmettraqu’ils’agitdelaseulerĂ©actionsignificativeĂ prendreencompte.

e) MontrerquelerĂ©sultatfourniparlepapierpHpermetd’estimerunordredegrandeurdel’avancementdelarĂ©actionprĂ©cĂ©denteĂ l’équilibre.

f) Endéduire,parlecalculleplussimplepossible,laconcentrationdetouteslesespÚcesensolutionetdonnerlavaleurdupHdelasolution(S1)avecunchiffreaprÚslavirgule.

2) ÀlasolutionprĂ©cĂ©denteestajoutĂ©unvolume𝑉P = 100mLd’unesolutiondesoude(contientlesionsNa#etHO&)deconcentrationđ¶P = 1,00mol⋅L&'.AprĂšsagitation,onobtientunesolution(S2).

a) ÉcrireunmodeopĂ©ratoirepourindiquerĂ unapprentitechniciencommentprĂ©parerlevolume𝑉P = 100mLdelasolutiondesoude.Onsupposequ’ondisposedepastillesd’hydroxydedesodiumpuraulaboratoire.

b) QuelleestlanouvelleconcentrationapportĂ©ed’acideacĂ©tiquedanslasolution?c) QuelleestlaconcentrationapportĂ©ed’hydroxydedesodium?d) Écrirel’équationchimiquedelarĂ©actionacido-basiqueentrelasoudeetl’acideacĂ©tique.e) DĂ©terminerl’étatfinaldusystĂšme,latransformationchimiqueĂ©tantmodĂ©lisĂ©epar

l’uniquerĂ©actionprĂ©cĂ©dente,dontlaconstanted’équilibrevaut:đŸÂ° = 10#~,(


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