Partie 1 : 10 points
1. Définir les termes : Dilution ; Point de demi-équivalence. 1x2pt
2. Donner la signification de chacun des pictogrammes ci-dessous : 0,5x3pt
3. Soient les courbes ci-dessous :
3.1 La courbe de la figure 1 ci-dessus traduit la vitesse de disparition d’un réactif au cours du temps. La réaction a lieu lorsque la concentration du réactif vaut \({C_1}\). Sans soucis d’échelle, représenter sur la même figure 1(voir document à remettre avec sa copie), la courbe de disparition du même réactif si la réaction a lieu à une concentration C 2 tel que (\({C_2} \prec {C_1}\)). 1pt
3.2 La courbe de la figure 2 ci-dessus traduit la vitesse de formation d’un produit au cours du temps. La réaction a lieu en absence de catalyseur. Sans soucis d’échelle, représenter sur la même figure 2 (voir document à remettre avec sa copie), la courbe de formation du même produit si la réaction a lieu en présence d’un catalyseur. 1pt
4. Un élève prépare 100 ml d’une solution d’acide lactique \(C{H_3} - COH - COOH\) en diluant un échantillon de 10 ml de cette acide dans l’eau pure ;Ensuite, il dose les 10 ml de cette solution par une solution d’hydroxyde de sodium (\(N{a^ + } + H{O^ - }\)), l’équivalence est repéré par un changement de couleur de l’indicateur coloré adéquat.
4.1 Nommer la verrerie principale, utilisée pour réaliser cette dilution et faire son schéma. 1pt
4.2 Décrire le mode opératoire de cet opération de dilution. 2pt
4.3 Pourquoi est-il conseillé de faire plusieurs essais de dosage pour déterminer le point d’équivalence ? 0,75pt
4.4 Expliquer pourquoi l’ajout de l’eau dans la solution d’acide ne perturbe pas le dosage. 0,75pt
Partie 2 : 10 points
Au cours d’une séance de travaux pratiques, dans le but d’identifier un acide AH, on réalise le dosage pH-métrique d’un volume \(Va = 20\) ml de solution aqueuse de cet acide par une solution d’hydroxyde de sodium (\(N{a^ + } + H{O^ - }\)), de concentration Cb . La courbe \(pH = f({V_b})\) qui traduit la variation du pH du mélange en fonction de Vb , est donnée ci-dessous sur le document à remettre avec sa copie, ainsi que le schéma du dispositif expérimental utilisé.
Toutes les solutions sont prises à 25°C ou \(Ke = {10^{ - 14}}\).
1. Nommer les différentes parties désignées par les lettres de ce dispositif. 0,75x4pt
2. Déterminer les coordonnées du point d’équivalence. 2pt
3. Déterminer le pH du mélange à la demi-équivalence et identifier l’acide AH. 2pt
On donne le tableau de pKa ci-dessous :
Couple acide – base | \(NH_4^ + /N{H_3}\) | \(HCOOH\) \(/HCO{O^ - }\) | \({C_6}{H_5}COOH\) \(/{C_6}{H_5}CO{O^ - }\) | \(C{H_3}NH_3^ + \) \(/C{H_3}{N_2}\) |
\(pKa\) | 9, 2 | 3,8 | 4,2 | 10,7 |
4. En exploitant la valeur du pH initial de la solution, calculer la concentration C a de la solution aqueuse de AH. 2pt
5. En supposant que l’acide est HCOOH, écrire l’équation-bilan de la réaction de dosage qui a lieu. 1pt