Janvier 2001 |
Exercices de chimie 1 et 2 Énoncé |
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Le choux rouge (5 pts)
Le jus de chou rouge a une couleur qui dépend de la valeur du pH.
On se propose de l’utiliser comme indicateur coloré acido-basique naturel. 1)- Trois solutions de concentrations molaires volumiques voisines de 0,10 mol /L sont testées par cet indicateur coloré. On obtient les résultats suivants :
a)- Donner le caractère acido-basique de chaque solution. b)- Une détermination plus précise de la valeur du pH des solutions A et B donne les résultats suivants :
L’une de ces solutions est une solution d’acide éthanoïque, d’acide faible. Laquelle ? Justifier la réponse.
c)- Écrire l’équation de l’action de cet acide sur l’eau. d)- Donner l’expression de la constante KA du couple acide/base mis en jeu. 2)- Vous disposez du matériel suivant : - Pipettes jaugées : 1 mL ; 5 mL ; 10 mL ; 20 mL ; et poire à pipeter. - Fioles jaugées : 50 mL ; 100 mL ; 200 mL - et d’un pH-mètre avec une sonde étalonnée ; - Éprouvettes graduées : ; 10 mL ; 50 mL ; 100 mL ; - et d’un agitateur magnétique ; - Burette de 25 mL ; barreau aimanté ; béchers ; et pissettes d’eau distillée. - Comment, à partir de la solution identifiée à la question 1)- b)-, préparer unvolume V = 100 mL de la solution d’acide éthanoïque diluée 10 fois ? décrire brièvement le protocole expérimental. 3)- Sur la figure 1, ci-après, on trouve la courbe expérimentale du dosage d’un volume Va = 20,0 mL de la solution d’acide éthanoïque, préparée dans laquestion 2)-, par une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium (encore appeléesoude) de concentration molaire volumique : Cb = 1,0 × 10–2 mol / L. La courbe tracée ci-après : figure 1, donne les variations du pH en fonction du volume V de base versée. a)- Faire un schéma annoté du dispositif utilisé pour réaliser le suivi pH-métrique du dosage en indiquant les noms des récipients utilisés et les réactifs qu’ilscontiennent. b)- Écrire l’équation de la réaction de dosage. c)- Qu’appelle-t-on équivalence ? déterminer l’abscisse du point d’équivalence sur la courbe expérimentale. d)- En déduire la concentration molaire volumique C1 de la solution d’acide éthanoïque. e)- En l’absence de pH-mètre, l’indicateur coloré chou rouge permet-il de visualiser l’équivalence ? Justifier la réponse. 4)- La figure 2, ci-après, obtenue avec un logiciel, présente la simulation du même dosage. Les courbes tracées représentent les variations : - Du pH en fonction du volume Vb de soude ajoutée, - Les pourcentages des espèces acide éthanoïque et ions éthanoate en fonction de Vb. b)- Que peut-on dire des concentrations molaires volumiques des espèces acide et base conjuguées présentes au point d’intersection des courbes 2 et 3 ? En déduireune valeur approchée du pKA du couple acide éthanoïque / ion éthanoate. c)- Identifier les courbes 2 et 3. Justifier la réponse.
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