Bac Blanc

mai 2005

Exercice de chimie :

1 énoncé 

 

    

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Mode d'emploi  

 

Le vinaigre

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Données :

Les mesures sont effectuées à 25 °C.

Acide éthanoïque / ion éthanoate : CH3COOH / CH3COO  : pKA1 = 4,8.

pK e = 14

M (C) = 12,0 g / mol ; M (O) = 16,0 g / mol ; M (H) = 1,00 g / mol 

Masse volumique du vinaigre : μ = 1,02 g / cm
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I- Exercice N° 1 Le vinaigre

L’étiquette d’une bouteille de vinaigre indique 8 °.

On se propose de doser par pH-métrie ce vinaigre afin de déterminer la concentration molaire volumique en acide éthanoïque que contient la bouteille.

Pour cela, on prépare un volume V = 100 mL d’une solution S1 obtenue en ayant diluée 10 fois la solution de vinaigre contenu dans la bouteille. Puis, on prélève un volume V1 = 10,0 mL de la solution diluée S1 que l’on verse dans un bécher.

On ajoute suffisamment d’eau distillée pour immerger correctement la sonde pH-métrique.

On réalise le dosage avec une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium de concentration molaire volumique C 2  = 1,00 x 10 – 1  mol / L.

Le pH est relevé en fonction du volume V2 de solution aqueuse d’hydroxyde de sodium et on obtient la courbe pH = f (V2) donnée en annexe. 

1)- Réaction support du dosage.

a)-  écrire l’équation chimique de la réaction associée à la réaction de dosage.

b)-  Donner l’expression littérale du quotient de réaction Q r de cette réaction.

c)-  Quel nom particulier ce quotient de réaction prend-il dans l’état d’équilibre du système ? Calculer sa valeur.

2)- Donner les caractéristiques d’une réaction de dosage.

3)- étude à l’équivalence.

a)-  Déterminer graphiquement les coordonnées du point d’équivalence E.

b)-  Quelles sont les espèces chimiques majoritaires à l’équivalence ? Justifier votre réponse. On pourra s’aider d’un tableau.

4)- Déterminer la concentration C1 en acide éthanoïque de la solution diluée S1. En déduire la concentration C en acide éthanoïque du vinaigre contenu dans la bouteille.

5)- Étude dans point particulier.

On se place dans la situation ou l’on a versé un volume de solution aqueuse d’hydroxyde de sodium égale à la moitié du volume versé à l’équivalence.

a)-  Quelles sont les quantités de matière, n1 d’acide éthanoïque et n2 d’hydroxyde de sodium, introduites alors ?

b)-  à l’aide d’un tableau d’avancement, déterminer la quantité de matière d’ions éthanoate alors formé, ainsi que la quantité de matière d’acide éthanoïque restant.

6)- En déduire la valeur du pH de la solution pour ce point particulier. Le résultat est-il en accord avec la courbe pH = f (V2) donnée en annexe ?

7)- Vérification du degré du vinaigre.