Bac Blanc

Janvier 2007

Exercices de chimie : III

Un peu de chimie 6,5 pts

 

    

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Mode d'emploi  

 

I- Partie A : étude conductimétrique (2,5)

II- Partie B : Quotient de réaction (4 pts)

Vue de la correction

 

 

EXERCICE III : Un peu de chimie (6,5 points)

 

I- Partie A : étude conductimétrique (2,5)

Étude la réaction entre les ions éthanoate CH3COO (aq) et l’acide méthanoïque HCOOH (aq)

Pour ce faire, on introduit, dans un erlenmeyer,  un volume V1  = 200 mL  d’une solution aqueuse d’éthanoate de sodium {Na+(aq)  + CH3COO (aq) } de concentration C1 = 5,00 x 10 – 1  mol / L  et un volume V2  = 200 mL  d’une solution aqueuse d’acide méthanoïque {HCOOH (aq)} de concentration        C2 = 5,00 x 10 – 1  mol / L.

Il se produit la réaction suivante :

 

CH3COO (aq)    +   HCOOH (aq)      =      CH3COOH (aq)   +     HCOO (aq)

1)- Pourquoi est-ce une réaction acido-basique ?

2)- Établir le tableau d’avancement de la transformation chimique.

3)- Calculer la valeur de l’avancement maximal x max de la transformation chimique.

4)-  À 25 ° C, la conductivité de la solution vaut : σ = 2,563 S.m – 1

a)-   Donner l’expression littérale de la conductivité σ de la solution en fonction des concentrations molaires finales des ions présents dans la solution.

b)-   Exprimer la conductivité σ de la solution en fonction de l’avancement final x f , λ 1 , λ 2 ,  λ 3 , C 1, C 2, V 1 et V 2.

5)- En déduire l’expression l’avancement final x f en fonction de σ, λ 1 , λ 2 ,  λ 3 , C 1, C 2, V 1 et V 2.

6)- Calculer la valeur de x f.

II- Partie B : Quotient de réaction (4 pts)

1)- Donner l’expression du quotient de réaction associé à la transformation chimique.

2)- Calculer la valeur du quotient de réaction associé à la transformation chimique dans l’état initial.

3)- Donner l’expression du quotient de réaction de la transformation dans l’état d’équilibre.

4)- Calculer la valeur de la constante d’équilibre K de la transformation chimique.

5)- Définir le taux d’avancement final.

6)- En vous aidant du tableau d’avancement (partie A : 3.) exprimer la constante d’équilibre K de la transformation chimique en fonction du taux d’avancement final.

7)- Calculer la valeur du taux d’avancement final de la réaction dans les conditions de l’expérience.

8)- En déduire la valeur de l’avancement final x f de la réaction chimique. Comparer cette valeur à celle trouvée à la (partie A : 7.).

Données : à 25 ° C : conductivités molaires ioniques en S.m².mol – 1

λ (HCOO ) = λ 1 = 5,56 x 10 – 3 ; λ (CH3COO ) = λ 2 =  4,09 x 10 – 3  ; λ (Na +) = λ 3 =  5,01 x 10 – 3