Chimie

Contrôle N° 04 1 h :

énoncé

Correction 

1)- Qu’appelle-t-on produit ionique de l’eau ? (0,25 pt)

2)- Déterminer sa valeur à partir des données précédentes (0,25 pt)

On introduit de l’acide éthanoïque pur dans de l’eau.

On obtient une solution aqueuse S₁  de volume V₁ = 10 mL,

de concentration C₁ = 2,0 x 10^{– 2}  mol / L.

La mesure de la valeur du pH de la solution S₁ donne  pH = 3,2.

1)- Écrire l’équation de la réaction de l’acide éthanoïque avec l’eau.

On note (1) cette équation. (0,25 pt)

2)- Tracer le diagramme de prédominance du couple acide éthanoïque / ion éthanoate en fonction du pH.

En déduire l’espèce prédominante dans la solution S₁. (0,5 pt)

3)- Avancement de la réaction de l’acide éthanoïque avec l’eau.

a)- Avancement final x_1f de la réaction de l’acide éthanoïque avec l’eau (0,5 pt)

b)- Comparer x_1f et l’avancement maximal x_max

(avancement qui serait atteint si la réaction était totale). (0,25 pt)

c)- En déduire le taux d’avancement final τ₁ de cette réaction. (0,25 pt)

d)- Le résultat est-il cohérent avec celui de la question 2)- ? Justifier. (0,25 pt)

1)- Écrire l’équation de la réaction de l’ammoniac avec l’eau.

On note (2) cette équation. (0,25 pt)

2)- Tracer le diagramme de prédominance du couple ion ammonium / ammoniac en fonction du pH.

En déduire l’espèce prédominante dans la solution S₂. (0,5 pt)

3)- Taux  d’avancement final τ₂ de cette réaction. (0,5 pt)

On réalise une solution S de volume V = 20 mL en introduisant dans l’eau

n_A  = 2,0 x 10^{– 4}  mol d’acide éthanoïque et

n_B  = 1,0 x 10^{– 4}  mol d’ammoniac.

On modélise la transformation qui a lieu par la réaction suivante :

1)- Calculer le quotient de réaction du système dans l’état initial : Q_{r, i}. (0,5 pt)

2)- Comparer Q_{r, i} au quotient de réaction dans l’état d’équilibre Q_{r, éq}. Que peut-on en déduire ?

3)- Exprimer Q_{r, éq} en fonction de l’avancement final x_3f de la réaction (on pourra s’aider d’un tableau).

En déduire la valeur de l’avancement final x_3f.

La comparer à la valeur de l’avancement maximal x_3max.(1 pt)

4)- La transformation du système peut-elle être considéré comme totale ?

à l’aide du bilan de matière dans l’état final, citer les espèces prédominantes dans la solution S.

Expliquer pourquoi la valeur du pH de la solution S est égale à 4,7. (0,75)