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Sagot :
Réponse :
Explications :
Exercice 1 (3,75 points)
Toutes les expériences sont réalisées à une température supposée constante et égale à 25°C.
On dispose d'une solution aqueuse (S₁) d'acide éthanoïque CH3COOH et d'une solution aqueuse (S2) d'acide benzoïque C₂H₂COOH. Les deux solutions ont la même concentration molaire C = 0,1 mol.L¹. La mesure du pH de chacune des deux solutions donne respectivement: pH₁ = 2,90 et pH2 = 2,60.
1) a- Montrer que les deux acides sont faibles.
b- Comparer les forces de ces deux acides. Justifier.
2) On prélève un volume V₁ = 20 mL de la solution (S₁) d'acide éthanoïque et on lui ajoute un volume Va d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium NaOH de concentration molaire CB = 0,2 mol.L¹.
À l'aide d'un pH-mètre, on mesure, pour trois valeurs différentes de Ve, le pH du mélange obtenu. Les résultats sont consignés dans le tableau suivant:
VB (mL)
5
10
20
pH
4,80
8,81
12,70
a- Ecrire l'équation de la réaction, supposée totale, qui se produit lors du mélange.
b- Préciser, en le justifiant, parmi les trois valeurs de pH du tableau, celle qui correspond à
l'équivalence acido-basique. c- En exploitant le tableau précédent, déduire le pKa, du couple CH3COOH/CH3COO
3) On prélève un volume V₂ de la solution (S₁) d'acide éthanoïque auquel on ajoute quelques cristaux de benzoate de sodium C6H5COONa (électrolyte fort). Il se produit dans le mélange la transformation modélisée par la réaction d'équation:
CH3COOH + C6H5COO
CH3COO + C6H5COOH
a- Exprimer la constante d'équilibre K relative à cette réaction en fonction des concentrations des entités chimiques figurant dans l'équation.
b- Montrer que le pKa2 du couple C6H5COOH / C6H5COO vérifie la relation: pKa2 = pKa1 + log K; calculer sa valeur sachant que K = 0,25.
4) Vérifier que les valeurs de pka, et pKa, trouvées confirment la réponse à la question 1) b-.
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