PARTIE 1 : 10 POINTS
1. Définir les termes : 1 pt x 2
• Dilution : Opération qui consiste à diminuer la concentration d’une solution par ajout du solvant
• Point de demi-équivalence : Point ou le nombre de mole de la solution titrante ajoutée est égale à la moitié du nombre de mole de la solution titrée de départ.
2. Donnons la signification de chacun des pictogrammes 0,5 ptx3
3.1 La courbe de la figure 1 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, représentons sur la même figure 1(voir document à remettre avec sa copie) a courbe de disparition du même réactif si la réaction a lieu à une concentration \({C_2}\)tel que \({C_2} \prec {C_1}\) 1 pt
3.2 La réaction a lieu en absence de catalyseur. Sans soucis d’échelle, représentons 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
4.1 Nommons la verrerie principale, utilisée pour réaliser cette dilution et faisons son schéma. 0,5ptx2
Nom : Fiole jaugée
4.2 Décrivons le mode opératoire de cette opération de dilution. 2pt
• Remplir la fiole jaugée de 100ml de moitié avec de l’eau distillée ;
• À l’aide d’une pipette, prélever 10 ml de la solution d’acide lactique et l’introduire dans la fiole jaugée.
• Homogénéiser le mélange et compléter avec de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge.
4.3 On effectue plusieurs dosages afin de minimiser les erreurs sur la lecture tu volume à l’équivalence. 0,75pt
4.4 Expliquons pourquoi l’ajout de l’eau dans la solution d’acide ne perturbe pas le dosage. En effet, l’ajout d’eau ne modifie pas la quantité de matière d’acide contenue dans le milieu. 0,75pt
PARTIE 2 :
1. Nommons les différentes parties désignées par les lettres de ce dispositif. 0,75x4pt
a) Burette graduée ;
b) solution d’hydroxyde de sodium ;
c) sonde pH-métrique ;
d) barreau aimanté.
2. Déterminons les coordonnées du point d’équivalence. 2pt
3. Déterminons le pH du mélange à la demi-équivalence et identifions l’acide AH. 2pt
\({V_I} = \frac{{{V_E}}}{2} = 10mL\) \( \Rightarrow p{H_I} = 3,8\)
\(pH = pKa \Rightarrow \) \(AH = HCOOH\)
4. En exploitant la valeur du pH initial de la solution, calculons la concentration \(Ca\) de la solution aqueuse de AH. 2pt
\(p{H_{initiale}} = 3 \Rightarrow \) \(\left[ {{H_3}{O^ + }} \right] = {10^{ - 3}}\) mol/L or \(\left[ {HCO{O^ - }} \right] = \left[ {{H_3}{O^ + }} \right]\)
\(pH = pKa + \) \(\log \frac{{\left[ {HCO{O^ - }} \right]}}{{\left[ {HCOOH} \right]}}\)
\(\left[ {HCOOH} \right] = \frac{{\left[ {HCO{O^ - }} \right]}}{{{{10}^{pH - pKa}}}}\) \( = \frac{{{{10}^{ - 3}}}}{{{{10}^{ - 0,8}}}} = 6,3 \times {10^{ - 3}}\) mol/L
\(Ca = \left[ {HCOOH} \right] - \) \(\left[ {HCO{O^ - }} \right] = 7,3 \times {10^{ - 3}}\)
5. En supposant que l’acide est HCOOH, écrivons l’équation-bilan de la réaction de dosage qui a lieu. 1pt
\(HCOOH + H{O^ - }\) \( \to HCO{O^ - } + {H_2}O\)