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TRANSFORMATIONSDELAMATIĂRE
EXERCICESChapitre1
1 ESPĂCESETENTITĂSCHIMIQUESSymboliserleconstituantphysico-chimiquedechacundescorpspurssuivants(formuledelâespĂšcechimiqueet,enindice,phaseĂ laquelleilappartient).IndiquerlesentitĂ©smicroscopiquesprĂ©sentes,ainsiquelanaturedesinteractionsquilesunit.
1) Undiamant.2) Unwaferdesilicium.3) Uneminedecrayonengraphite.4) DelâeaudĂ©minĂ©ralisĂ©e.5) Unflocondeneige.6) UnepiĂšcedâorde24carats.7) Dusucredetable.8) Duseldetable.9) Dudioxydedecarbonedansunextincteur.10) Delaneigecarbonique.11) Uncristalderoche.12) DufluidefrigorigĂšneR600aĂ tempĂ©ratureetpressionnormales.
2 SOLIDESIONIQUESLessolidesioniquessontconstituĂ©sauniveaumicroscopiqueparlâempilementdâions.Ainsi,lechloruredesodium(seldetable),estconstituĂ©dâunempilementdecationsNa#etdâanionsCl&selonunrĂ©seaucristallin,donclamailleestdessinĂ©eci-dessous. anionCl& cationNa#
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Commetouslescorps,lechloruredesodiumestĂ©lectriquementneutre:ilyaautantdâionsNa#quedâionsCl&.OndĂ©signecetteespĂšcechimiqueparlaformuleNaCl,quisignifieNa'Cl'(1ionNa#pour1ionCl&).
Danslecasduchloruredecalcium,lesentitĂ©sconstitutivessontlesionsCa(#etCl&.LaformuledecesolideioniqueestdoncCaCl((2ionsCl&pour1ionCa(#)afindâassurerlaneutralitĂ©ducristal.LesentierschoisispourexprimerlaformuledelâespĂšcechimiquesontlespluspetitsentierspossiblesexprimantlesproportionsdesdiffĂ©rentsions.
Compléterletableausuivant,comportantdanschaquecaselaformulereprésentantlesolideioniqueconstituédescationsdelapremiÚreligneassociésauxanionsdelapremiÚrecolonne:
cationsanions Na# Cu(# Fe,#
Cl& NaCl KCl
Cu SO0 Zn SO0
CO,(&
3 DIAGRAMMEDEPHASESDELâHĂLIUMLapremiĂšreliquĂ©factiondelâhĂ©liumestattribuĂ©eauphysicienhollandaisHeikeKamerlinghOnnes,quilâarĂ©alisĂ©een1907.ElleluiavaluleprixNobelen1913.IlatteintalorsunetempĂ©raturedâenvironâ271,5°C,soitunpeuplusde1degrĂ©au-dessusduzĂ©roabsolu.CetteliquĂ©factionaouvertlavoieverslacryogĂ©nieĂ lâhĂ©liumetapermisladĂ©couvertedelasupraconductivitĂ©troisansplustard.LâĂ©tatsuperfluideestunĂ©tatneprĂ©sentantaucuneviscositĂ©,quiaĂ©tĂ©identifiĂ©commetelen1937parPiotrKapitsa(prixNobeldePhysique1978).
1) QuelestlâĂ©tatphysiquedelâhĂ©liumdansunballondefĂȘteforainegonflĂ©Ă 1,2bar?QuelestlâintĂ©rĂȘtdâuntelballongonflĂ©Ă lâhĂ©lium?
2) Quesepasse-t-ilsioncomprimeprogressivementleballonprĂ©cĂ©dent,Ă tempĂ©ratureconstante?Peut-onobserverlaliquĂ©factiondelâhĂ©lium?sasolidification?
3) DelâhĂ©liumestrefroidiprogressivementsouslapressionconstantede1bar.DĂ©crirelesphĂ©nomĂšnesobservĂ©ssuccessivement.QuelleestlaparticularitĂ©remarquabledelâhĂ©liumparrapportauxautrescorpspurs?
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4 DELâEAUDANSLABUANDERIEDansunebuanderie,dedimensions3,0mĂ4,0mĂ2,5m,supposĂ©ehermĂ©tiquementfermĂ©eetĂ latempĂ©raturede20â,setrouveuneflaquedâeaudevolume0,40L.Initialement,lâairnâestpassaturĂ©envapeurdâeau.Ondonnelaconstantedesgazparfaits:đ = 8,31Jâ mol&'â K&'.
1) Retrouversurlediagrammedephasesdelâeaulapressiondevapeursaturante.2) Quelletransformationvaseproduire?Expliquerpourquoi.3) DĂ©terminerlâĂ©tatfinaldusystĂšme:pressionpartielledelâeaudanslâair,quantitĂ©dâeauliquide
restant(sâilenreste!),danslesdeuxcassuivants:a) Lâairdelabuanderieestinitialementsec;b) LetauxinitialdâhumiditĂ©delabuanderieestde60%,câest-Ă -direquelapressionpartielle
delavapeurdâeauestinitialementĂ©galeĂ 60%delapressiondevapeursaturante.
5 ĂVAPORATIONDELâĂTHERDANSUNEĂPROUVETTEDansunlaboratoireoĂčrĂšgneunetempĂ©ratuređ = 20â,onseprocureuneĂ©prouvettegraduĂ©ede100mL,danslaquelleonintroduit2mLdâĂ©ther.OnadaptealorsunpistondanslâĂ©prouvette,detellesortequelapositioninitialeinfĂ©rieuredecelui-cisoitsurlagraduation«10mL».Les2mLdâĂ©therseretrouventainsisurmontĂ©sde8mLdâair.CettesituationinitialepeutseschĂ©matiserainsi:
situationinitialedelâĂ©prouvette
OnadmetquelepistonesthermĂ©tiqueetpeutcoulissersansfrottementdanslâĂ©prouvette.CecipermetdemaintenirdanslâenceinteunepressionconstanteetĂ©galeĂ đ = 1,00bar.
1) LatempĂ©ratureĂ©tantmaintenueĂ đ = 20â,onconstatequelepistonmonteprogressivement.InterprĂ©tercephĂ©nomĂšneetdĂ©terminerlapositionfinaledupiston.
2) ParunejournĂ©eensoleillĂ©e,latempĂ©raturedulaboratoireaugmentejusquâĂ đ = 28â.DĂ©terminerlanouvellepositiondupiston.
3) LorsdâunĂ©pisodedecanicule,latempĂ©ratureatteintđ = 37âdanslelaboratoire!DĂ©terminerlanouvellepositiondupiston.
DonnĂ©es: MassemolairedelâĂ©ther:đ = 74,1gâ mol&'
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DensitĂ©delâĂ©therĂ 20â:đ = 0,71 Constantedesgazparfaits:đ = 8,31Jâ mol&'â K&' PressiondevapeursaturantedelâĂ©ther:0,59barĂ 20â;0,81barĂ 28â TempĂ©raturedâĂ©bullitiondelâĂ©ther:đOP = 35â
6 PRĂPARATIONDESOLUTIONSAQUEUSESEndissolvantdessolides...
OndisposedâunefiolejaugĂ©edeđ = 500mL.OnessaiedâydissoudredansdelâeaudistillĂ©elescomposĂ©ssuivants:
1) 20,0gdesulfateferrique(Fe( SO0 ,);2) 13,5gdechlorureferriquehexahydraté(FeCl,, 6H(O);3) 10,0gdechloruredeplomb(PbCl();4) 30,0gdeglucose(CUH'(OU).
Danschaquecas,ondemandedâĂ©crirelarĂ©actiondedissolution,dedĂ©terminersionobtientunesolutionlimpideousaturĂ©e,dedĂ©terminerlâĂ©tatfinaldusystĂšme:phasesenprĂ©senceetconcentrationdesespĂšceschimiquesdanslasolution.
DonnĂ©es:Massesmolairesengâ mol&': H:1,0;C:12,0;O:16,0;S:32,1;Cl:35,5;Fe:55,8;Pb:207,2SolubilitĂ©danslâeauenmolâ L&': PbCl(:1,43 â 10&( Fe( SO0 ,:?(trĂšssoluble) FeCl,:5,67 glucose:4,99
EndissolvantunliquideâŠ
OnsouhaiteprĂ©parerunmĂ©langedâeauetdâĂ©thanol,dedegrĂ©alcoolique14,0°.Pourcefaire,onintroduit14,0mLdâĂ©thanoldansunefiolejaugĂ©ede100,0mL,etoncomplĂšteautraitdejaugeavecdelâeaudistillĂ©e,toutenagitantrĂ©guliĂšrement.Onmesureunemassevolumiquede0,976gâ cm&,pourcettesolutionĂ 20â.
Déterminerlafractionmolaireenéthanoldecettesolution,safractionmassiqueetsaconcentration.
MassesvolumiquesĂ 20âengâ cm&,: Ăthanolpur:0,789 Eaupure:0,998
Endiluantunesolutioncommerciale...
OnveutprĂ©parerunlitredâunesolutionaqueusedâacidechlorhydriquedeconcentrationĂ©galeĂ 0,100molâ L&',Ă partirdâunesolutionconcentrĂ©edecetacidedontlabouteilleindiquelesinformationssuivantes: «HClĂ 32%enmasse,densitĂ©:1,16»
Indiquerunefaçonraisonnabledepréparerlasolutiondiluéedemandée.
UndosagedelasolutionainsiprĂ©parĂ©eindiquequelaconcentrationestenfaitde0,094molâ L&'.QuelpourraitĂȘtrelâoriginedecetĂ©cart?
7 AMMONIACETAMMONIAQUELâammoniacestuncomposĂ©molĂ©culairedeformuleNH,,produitindustriellementparleprocĂ©dĂ©Haber-BoschĂ partirdediazoteetdedihydrogĂšne.CâestlâundescomposĂ©slesplussynthĂ©tisĂ©saumonde:ilsertĂ lafabricationdenombreuxautrescomposĂ©sdontlâacidenitriqueetautresdĂ©rivĂ©sutilisĂ©scommeengrais.
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LesrĂšglementsdâĂ©tiquetageCEdelâammoniacsontlessuivants:
QuelquesdonnĂ©esconcernantlâammoniac:
âą TempĂ©raturedefusionsousđ = 1013hPa:đZ[\ = â77,73â.âą Pointtriple:â77,8âsous0,06barâą Pointcritique:132,4âsous112,8barâą SolubilitĂ©danslâeau:540gparlitredâeauĂ 20âsous1atm.âą Massemolaire:đ = 17,031gâ mol&'âą Extraitdudiagrammedephases:
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Lecorpspurammoniac
1) ComplĂ©terlediagrammedephasesĂ lâaidedesdonnĂ©esfournies.2) DansquelĂ©tatphysiquetrouve-t-onlâammoniacdanslesconditionsusuellesdulaboratoire?3) LâammoniacliquideestutilisĂ©commesolvantdanscertainesrĂ©actionsdechimieorganique.
QuelspourraientĂȘtrelesavantagesoulesinconvĂ©nientsdecesolvant?
Lâammoniaque
Lâammoniaqueestunproduitdâentretiencourant,utilisĂ©pournettoyerlessurfacesvitrĂ©es,lessanitaires,leslavabosetĂ©viers,lesbrossesetpeignes...IlestefficaceentantquedĂ©tachant,notammentpourĂ©liminerlestracesdesang,devinsĂ©chĂ©...
Voiciunextraitdecequelâonpeuttrouversurlafichefournieparunfabriquantdebouteillesdâammoniaque:
AMMONIAQUEà 30%;densité0,896
4) Pourquoiest-ilexcluquelâammoniaquequelâontrouvedanslecommercesoitlecorpspur
ammoniac?(donnerdâautresargumentsquelasimpleorthographe!)
LâammoniaqueestenfaitlenomcommercialdonnĂ©Ă unesolutionaqueusedâammoniacdeteneurmassiquecompriseentre20et30%.
5) Quelleestlateneurmaximaleen%dâunesolutionaqueusedâammoniacrĂ©alisableĂ desfinscommerciales?Est-ilpossiblederĂ©aliserdessolutionsdeteneursupĂ©rieure?CommentprocĂ©der?
6) DĂ©terminerlaconcentrationmolairedelasolutiondâammoniacĂ 30%dontilestquestionci-dessus.
7) DĂ©crirequalitativementlesystĂšmephysico-chimiquedĂ©limitĂ©parlesparoisdâunebouteilledâammoniaquefermĂ©e.
8) EnrĂ©alitĂ©,lâammoniacestunebasefaible;lasolutioncontientĂ©galementunepetitequantitĂ©dâhydroxydedâammonium.(ionhydroxyde=HO&;ionammonium=NH0#).ĂcrirelâĂ©quationdelarĂ©actionchimiqueresponsabledelaprĂ©sencedecesions.
9) Comparerlespictogrammesetlesphrasesdedangerdelâammoniacetdelâammoniaque.
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8 IDENTIFICATIONDETRANSFORMATIONSParmilestransformationssuivantes,reconnaĂźtresiellessontphysique,chimiqueounuclĂ©aire.ĂcrirelesĂ©quationsdesrĂ©actionsmodĂ©lisantaumieuxlesphĂ©nomĂšnes.
1) Laproductiondeseldansunmaraissalant.2) LaprĂ©parationdâuncarameldansunecasserole.3) LasynthĂšsedeglucoseparuneplantelorsdelaphotosynthĂšse.4) LaproductiondevapeurdâeaupourentraĂźnerlaturbinedâunecentralethermique.5) LaproductiondevapeurdâeaupourentraĂźnerlaturbinedâunecentralenuclĂ©aire.
Chapitre2
9 BILANSDEMATIĂREPourchacunedesrĂ©actionssuivantes,effectuerlebilandematiĂšreĂ chacundesinstantsspĂ©cifiĂ©s,encomplĂ©tantlestableauxdequantitĂ©sdematiĂšreoudeconcentrations.
Dansleslignes«à đĄquelconque»,ondemandedâexprimerlaquantitĂ©dematiĂšreenfonctiondelâavancementđdelarĂ©action(enmol)oulaconcentrationenfonctiondelâavancementvolumiqueđ„(enmolâ L&').
Dansle1),ondemandeaussidecalculerlapressiondanslâenceinte,lesgazĂ©tantsupposĂ©sparfaits.Ondonnelaconstantedesgazparfaits:đ = 8,31Jâ K&'â mol&'.
Danstouslescas,laconcentrationdesintermédiairesréactionnelséventuelsestnégligeable.
1) Réactiondedécompositiondupentaoxydedediazote:N(Ob = 2NO( +'(O(enphasegazeuse,
dansuneenceintedevolumeđ = 5,00L,Ă latempĂ©ratureconstanteđ = 25â.
N(Ob NO( O( Pressionđ/bar
đĄ = 0 0,500 0 1,00
đĄ = đĄ' 0,200
đĄ = đĄ( 0,800
đĄ = đĄ, 1,23
đĄquelconque QuantitĂ©sdematiĂšreenmol
2) RĂ©actiondâoxydationdumonoxydedâazoteenphasegazeuse:2NO + O( = 2NO(
NO O( NO(
đĄ = 0 1,00 1,00 0
đĄ = đĄ' 0,70
đĄquelconque pourđ = đefg
= âŻ
QuantitésdematiÚreenmol
3) RĂ©actiondâoxydationpoussĂ©edelâĂ©thanolensolutionaqueusedansuntampondepH = 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
đĄ = 0 0,0100 0,0090 0 0 solvant
đĄ = đĄ' 0,0075
đĄquelconque pourđ„ = đ„efg
= âŻ
Concentrationsenmolâ L&'
Enpartanttoujoursdâuneconcentrationde0,0100molâ L&'enĂ©thanol,dĂ©terminerquelleconcentrationdâionpermanganateilfautapporterinitialementpourquelemĂ©langesoitdanslesproportionsstĆchiomĂ©triques.ComplĂ©teralorsletableau:
CH,CH(OH MnO0& H,O# CH,COOH Mn(# H(O
đĄ = 0 0,0100 ? 0 0 solvant
đĄ = đĄ' 0,0075
đĄquelconque pourđ„ = đ„efg
= âŻ
Concentrationsenmolâ L&'DĂ©montrerquâunmĂ©langededeuxrĂ©actifsenproportionsstĆchiomĂ©triquesleresteĂ chaqueinstantultĂ©rieurdelatransformationchimiqueâŠ
10 ĂQUILIBREENPHASEGAZEUSEOnsâintĂ©resseĂ latransformationchimiqueenphasegazeusemodĂ©lisĂ©eparlarĂ©actiondâĂ©quation:
2NO + Br( = 2NOBr
OnintroduitjusquâĂ lapressionđ' = 6000PadansunrĂ©cipientdevolumeconstantđ = 2,000LinitialementvidedelâoxydedâazoteNOinitialementĂ latempĂ©ratuređ' = 300K.OnajouteensuitedanscerĂ©cipientunemasseđBrm = 300mgdedibrome.LatempĂ©raturedumĂ©langeestportĂ©eĂ đ( = 333K.UnefoislâĂ©tatdâĂ©quilibreĂ©tabli,lapressiontotaledanslerĂ©cipientestđ( =8220Pa.
LesgazsontsupposĂ©sparfaitsetonrappelle:đ = 8,31Jâ K&'â mol&'.Massemolairedudibrome:đ Br( = 159,81gâ mol&'
1) CalculerlaquantitĂ©dematiĂšredechaquecomposĂ©introduitdanslerĂ©cipient.2) CalculerlaquantitĂ©dematiĂšretotaleĂ lâĂ©quilibre.3) DĂ©duiredesquestionsprĂ©cĂ©denteslâavancementđdelarĂ©actionĂ lâĂ©quilibre.4) CalculerlapressionpartielledechaquecomposĂ©Ă lâĂ©quilibre.5) CalculerlaconstantedâĂ©quilibredelarĂ©actionĂ latempĂ©ratuređ(.
11 DISSOCIATIONDUCALCAIRELachauxvive,solideblancdeformuleCaO,estobtenueindustriellementpardissociationthermiqueducalcaireCaCO,,modĂ©lisĂ©eparlarĂ©actiondâĂ©quation:
CaCO, s = CaO s + CO( g LaconstantedâĂ©quilibreassociĂ©eĂ cetteĂ©quationvaut,Ă 1100K:đŸÂ° = 0,358.
1) DansunrĂ©cipientdevolumeđ = 10,0L,initialementvide,onintroduitđq = 10,0mmoldecalcaireĂ đ = 1100KfixĂ©e.DĂ©terminerlesensdâĂ©volution,puislâĂ©tatfinal.
2) Quellequantitédecalcairepeut-ontransformeraumaximumenchauxdanscesconditions?
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12 OXYDATIONDUCUIVREPARLâACIDENITRIQUESoitlarĂ©actiondâoxydationdumĂ©talcuivreparunesolutionaqueusedâacidenitriqueH,O#,NO,&,dâĂ©quation:
3Cu(s) + 8H,O(aq)# + 2NO,&(aq) = 3Cu(aq)
(# + 2NO(g) + 12H(O(liq)
LaconstantedâĂ©quilibredecetterĂ©actionvaut,Ă 25°C:đŸq = 1. 10#U,.
ĂuninstantdonnĂ©,lasolutiondevolumeđ = 500mLcontient0,0150moldâionsCu(#dissous,uneconcentrationenionsnitratede NO,& = 20,0mmol â L&',etsonpHestde1,0.Unmorceaudecuivrede12,0grammesestimmergĂ©danslasolution(đCu = 63,5g â mol&').LasolutionestsurmontĂ©edâuneatmosphĂšrefermĂ©edevolumeđ = 1,00L,oĂčlapressionpartielleenmonoxydedâazoteestdeđNO = 15,0kPa.
LatempĂ©ratureestmaintenueĂ 25âdanstoutlesystĂšmeparunthermostat.Laconstantedesgazparfaitsest:đ = 8,31Jâ K&'â mol&'.
1) DĂ©terminersilesystĂšmeainsidĂ©critestĂ lâĂ©quilibreet,danslecascontraire,dĂ©crirecomplĂštementlâĂ©tatfinal.
2) QuelleestlamasseminimalequedoitavoirlemorceaudecuivrepourquâilresteprĂ©sentdanslesystĂšmeĂ lâĂ©tatfinal?
13 PRĂCIPITATIONDUCHLORUREDEPLOMB?OnmĂ©langedeuxsolutions,lâunedenitratedeplomb,lâautredechloruredesodium,detellesortequelesconcentrationsapportĂ©esdanslemĂ©langesoient:
1) đ¶Pbmy = 0,01mol â L&'etđ¶Clz = 0,20mol â L&';2) đ¶Pbmy = 0,05mol â L&'etđ¶Clz = 0,03mol â L&';3) đ¶Pbmy = 0,002mol â L&'etđ¶Clz = 0,001mol â L&'.
SachantqueleproduitdesolubilitĂ©duchloruredeplombvautđŸ\ = 1,2 â 10&b,dĂ©terminerlâĂ©tatfinalpourchacundestroiscas(solutionlimpideouprĂ©sencedâunprĂ©cipitĂ©,concentrationdesions).
NB:LeproduitdesolubilitĂ©dâunsolideioniqueestdĂ©finicommelaconstantedâĂ©quilibredelarĂ©actiondedissolutiondecesolidedanslâeauensesionsconstitutifs.LenombrestĆchiomĂ©triquealgĂ©briquedusolidedoitĂȘtredeâ1.
14 LEPHĂNOLENSOLUTIONAQUEUSELephĂ©nolestuncomposĂ©organiquemolĂ©culairedeformuleCUHUO,seprĂ©sentantsouslaformedâunsolidecristallinincolore.
Quelquesdonnéessurlephénol:
Massemolaire:đ = 94,1gâ mol&'SolubilitĂ©massiquedanslâeauĂ 25â:đ e = 98gâ L&'PictogrammesdesĂ©curitĂ©:
PhrasesH:H301:Toxiqueencasd'ingestionH311:Toxiqueparcontactcutané
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H314:ProvoquedegravesbrûluresdelapeauetdeslésionsoculairesH331:ToxiqueparinhalationH341:Susceptibled'induiredesanomaliesgénétiquesH373:Risqueprésuméd'effetsgravespourlesorganesà lasuited'expositionsrépétéesoud'uneexpositionprolongée
1) QuelleestlaconcentrationmolairemaximalequelâonpeutobtenirendissolvantduphĂ©noldanslâeauĂ 25â?
2) OnsouhaiteprĂ©parer100mLdâunesolutionaqueuse(S1)dephĂ©noldeconcentrationđ¶' =0,0200molâ L&'.RĂ©digerunprotocoledĂ©taillĂ©pourrĂ©alisercettesolution(matĂ©rielĂ utiliser,quantitĂ©sĂ prĂ©lever,rĂšglesdesĂ©curitĂ©Ă respecter,etc.).
OnmĂ©langeunvolumeđ' = 20,0mLdelasolution(S1)avecunvolumeđ( = 20,0mLdâunesolution(S2)desoude(hydroxydedesodium,Na# + HO&)deconcentrationđ¶( = 0,0800molâ L&'.Ilseproduitunetransformationchimique,modĂ©lisableparlarĂ©actiondâĂ©quation:
CUHbOH aq + HO aq& = CUHbO aq
& + H(O â
LaconstantedâĂ©quilibreassociĂ©eĂ cetteĂ©quationvautđŸÂ° = 1,0 â 10#0.
3) CalculerlesconcentrationsapportĂ©esdesdiffĂ©rentesespĂšceschimiquesdanslâĂ©tatinitial(justeaprĂšslemĂ©langedessolutions,avantquelarĂ©actionchimiquenâaitlieu).
4) ExpliquerpourquoilarĂ©actionnepeutenaucuncasĂȘtrerigoureusementtotale.5) DĂ©terminerlacompositioncomplĂštedelasolutionĂ lâĂ©quilibre.6) CalculerletauxdetransformationdurĂ©actiflimitant,conclure.7) OnsouhaitemaintenantrĂ©aliserlamĂȘmesolutionfinale,maisenprocĂ©dantdiffĂ©remment.
IndiquercommentonpourraitprocĂ©der,sachantquelâondispose:-delasolution(S2)desoudeutilisĂ©eprĂ©cĂ©demment,-dâeaudistillĂ©e,-dephĂ©nolatedesodium,solidedeformuleCUHbONa,demassemolaiređ = 116,09gâ mol&',quiestunselionique(constituĂ©desionsCUHbO&etNa#).
15 LâACIDEACĂTIQUEENSOLUTIONAQUEUSELâacideacĂ©tiquepurestaussiconnusouslenomdâacideacĂ©tiqueglacial.Câestundesplussimplesacidescarboxyliques,saformulesemi-dĂ©veloppĂ©eestCH,COOH.SonaciditĂ©vientdesacapacitĂ©Ă perdreleprotondesafonctioncarboxylique,letransformantainsienionacĂ©tateCH,COO&;lâĂ©quationdecetterĂ©actionensolutionaqueuseapourconstantedâĂ©quilibređŸf = 10&0,}.CetteconstanteĂ©tantinfĂ©rieureĂ 1,lâacideacĂ©tiqueestqualifiĂ©dâacidefaibledanslâeau.LâacideacĂ©tiquepurestunliquidetrĂšsfaiblementconducteur,incolore,inflammableethygroscopique.IlestnaturellementprĂ©sentdanslevinaigre,illuidonnesongoĂ»tacideetsonodeurpiquante(dĂ©tectableĂ partirde1ppm).CâestunantiseptiqueetundĂ©sinfectant.L'acideacĂ©tiqueestcorrosifetsesvapeurssontirritantespourlenezetlesyeux.
Ondonne:DensitĂ©delâacideacĂ©tique:đ = 1,05MassemolairedelâacideacĂ©tique:đ = 60,05gâ mol&'
1) Onconstitueunesolutionaqueuse(S1)delamaniĂšresuivante:dansunefiolejaugĂ©edeđq =500mLestintroduitunvolumeđ' = 10,0mLdâacideacĂ©tiqueglacial(pur).OncomplĂšteautraitdejaugeavecdelâeaudistillĂ©e,enagitantrĂ©guliĂšrement.Onobtientunesolutionlimpide.UneanalyserapideĂ lâaidedepapierpHmontrequelepHdelasolutionainsiconstituĂ©eestcomprisentre2et3.
a) DĂ©terminerlaconcentrationapportĂ©eenacideacĂ©tiquedanslasolution(S1).b) ĂcrirelâĂ©quationchimiquedesolvatationdelâacideacĂ©tique.CetterĂ©actionest
rigoureusementtotale,Ă quoilevoit-on?
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c) LasolutionainsipréparéepossÚdeunetrÚslégÚreodeurdevinaigre.Expliquerpourquoi.MontrerquecephénomÚnepeutavoirdesconséquencessurlaconcentrationdelasolution.OnnégligeracephénomÚnedanslasuiteduproblÚme.
d) ĂcrirelâĂ©quationchimiquedeconstantedâĂ©quilibređŸf .OnadmettraquâilsâagitdelaseulerĂ©actionsignificativeĂ prendreencompte.
e) MontrerquelerĂ©sultatfourniparlepapierpHpermetdâestimerunordredegrandeurdelâavancementdelarĂ©actionprĂ©cĂ©denteĂ lâĂ©quilibre.
f) Endéduire,parlecalculleplussimplepossible,laconcentrationdetouteslesespÚcesensolutionetdonnerlavaleurdupHdelasolution(S1)avecunchiffreaprÚslavirgule.
2) ĂlasolutionprĂ©cĂ©denteestajoutĂ©unvolumeđP = 100mLdâunesolutiondesoude(contientlesionsNa#etHO&)deconcentrationđ¶P = 1,00molâ L&'.AprĂšsagitation,onobtientunesolution(S2).
a) ĂcrireunmodeopĂ©ratoirepourindiquerĂ unapprentitechniciencommentprĂ©parerlevolumeđP = 100mLdelasolutiondesoude.Onsupposequâondisposedepastillesdâhydroxydedesodiumpuraulaboratoire.
b) QuelleestlanouvelleconcentrationapportĂ©edâacideacĂ©tiquedanslasolution?c) QuelleestlaconcentrationapportĂ©edâhydroxydedesodium?d) ĂcrirelâĂ©quationchimiquedelarĂ©actionacido-basiqueentrelasoudeetlâacideacĂ©tique.e) DĂ©terminerlâĂ©tatfinaldusystĂšme,latransformationchimiqueĂ©tantmodĂ©lisĂ©epar
lâuniquerĂ©actionprĂ©cĂ©dente,dontlaconstantedâĂ©quilibrevaut:đŸÂ° = 10#~,(