Contrôle  N° 03

pH d'une solution d'acide benzoïque

Un peu de conductimétrie.

Énoncé

Correction

 

   

 

 

1.  pH d’une solution d’acide benzoïque ( 3,5 pts )

Données :

Acide benzoïque / ion benzoate :

C6H5COOH / C6H5COO  

Masse molaire de l’acide benzoïque :

M = 122 g / mol

 

On prépare une solution d’acide benzoïque en dissolvant une masse

m = 1,22 g d’acide benzoïque (solide blanc) dans de l’eau distillée.

On obtient un volume V = 2,00 L de solution.

1.1. Déterminer la valeur de la concentration molaire C de la solution

d’acide benzoïque obtenue.

1.2. Écrire l’équation de la réaction entre l’acide benzoïque et l’eau.

1.3. dresser le tableau d’avancement de la réaction.

1.4. Calculer la valeur de l’avancement maximal xmax de la réaction.

1.5. Calculer la valeur de l’avancement final xf de la réaction.

1.6. Calculer le taux d’avancement final τ de la réaction.

1.7. Donner l’expression du quotient de réaction de la

transformation chimique à l’équilibre.

1.8. Déterminer une expression de K, constante d’équilibre

de la réaction, ne faisant intervenir que

la concentration molaire C de la solution d’acide benzoïque et

le taux d’avancement final τ de la réaction.

1.9.   En déduire la valeur de la constante d’équilibre K de la réaction.

2.  Un peu de conductimétrie.

Un volume V = 50,0 mL d’une solution aqueuse a été obtenue en apportant une

quantité de matière n1 = 2,50 mmol d’acide méthanoïque HCOOH (aq) et une

quantité de matière n2 = 5,00 mmol d’éthanoate de sodium

{Na+(aq)  + CH3COO (aq) }.

Dans l’état d’équilibre (état final), à 25 ° C, la conductivité de la solution

vaut σ = 0,973 S.m – 1

2.1. écrire l’équation de la réaction chimique qui se produit.

2.2. Exprimer la conductivité σ de la solution en fonction de

l’avancement final xf (dans l’état d’équilibre).

2.3. En déduire la valeur de l’avancement final xf (dans l’état d’équilibre).

2.4. Déterminer, à l’état d’équilibre, les valeurs des concentrations des

espèces chimiques participant à la réaction.

2.5. Déterminer la valeur de la constante d’équilibre K de la réaction chimique.