Chimie

italiano3 · le 15 mai 2005

bonjour, je suis en traind e réviser pour le bac et je viens de prendre un sujet de bac des années precedente sur un site et je bloque un peu pour la fin, et notament le IV.

Les questions 1, 2, 3 sont indépendantes.

I Produit ionique de l’eau

1.1. Qu’appelle-t-on produit ionique de l’eau ?

1.2. déterminer sa valeur à partir des données précédentes.

II Réaction de l’acide éthanoïque et de l’eau.

On introduit de l’acide éthanoïque pur dans de l’eau. On obtient une solution aqueuse S1 de volume V1 = 10,0 mL, de concentration apportée en acide éthanoïque C1 = 2,0 x 10 – 2 mol / L. La mesure du pH de la solution S1 donne pH = 3.2.

2.1. écrire l’équation de la réaction de l’acide éthanoïque avec l’eau. On note (1) cette équation.

2.2. Tracer le diagramme de prédominance du couple acide éthanoïque / ion éthanoate. En déduire l’espèce prédominante dans la solution S1.

2.3. Avancement de la réaction de l’acide éthanoïque avec l’eau.

2.3.a. Déterminer l’avancement final x1f de la réaction de l’acide éthanoïque avec l’eau (on pourra s’aider du tableau d’avancement).

2.3.b. Comparer x1f et l’avancement maximal x1max ( avancement final qui serait atteint si la transformation était totale).

2.3.c. En déduire le taux d’avancement final t1 de cette réaction.

2.3.d. Le résultat est-il cohérent avec celui de la question 2.2. ? Justifier.

III. Réaction de l’ammoniac avec l’eau.

Soit une solution préparée par dissolution dans l’eau d’ammoniac gazeux. On obtient une solution aqueuse S2 de volume V2 = 10,0 mL, de concentration apportée en ammoniac C2 = 1,0 x 10 – 2 mol / L. La mesure du pH de la solution S2 donne pH = 10,6.

3.1. écrire l’équation de la réaction de l’ammoniac avec l’eau. On note (2) cette équation.

3.2. Tracer le diagramme de prédominance du couple ion ammonium / ammoniac. En déduire l’espèce qui prédominante dans S2.

3.3. déterminer le taux d’avancement final t2 de cette réaction (on pourra s’aider du tableau d’avancement). Le résultat est-il cohérent avec celui de la question 3.2. ? Justifier

IV évolution d’un mélange d’acide éthanoïque et d’ammoniac dans l’eau.

On réalise une solution S de volume V = 20,0 mL, en introduisant dans l’eau 2,0 x 10 – 4 mol d’acide éthanoïque et 1,0 x 10 – 4 mol d’ammoniac. On modélise la transformation qui a lieu par la réaction suivante :

CH3COOH + NH3 = CH3COO- + NH4+

4.1. calculer le quotient de réaction du système dans l’état initial Q r, i.

4.2. Comparer Q r, i au quotient de réaction dans l’état d’équilibre Q r, eq. Que peut-on déduire ?

4.3. exprimer Q r, eq en fonction de l’avancement final x3f de la réaction (on pourra s’aider d’un tableau). En déduire la valeur de x3f . La comparer à la valeur de l’avancement maximal x3max

4.4. La transformation du système peut-elle être considérée comme totale ? à l’aide du bilan de matière dans l’état final, citer, pour chacun des couples

les espèces qui prédominantes dans la solution S. Expliquer pourquoi la valeur du pH de la solution S est égale à 4,7.

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le III) que j'ai fait est joint en .bmp.

Pour le I) :

1) Le produit ionique de l'eau correspond à la constante d'équilibre de l'autoprotolyse de l'eau Ke

2) Ke = 10^-pka = 10^-14

II. 1) CH3COOH + H2O = CH3CO2- + H3O+

2) ==> je ne sais plus comment ce font les diagrammes de predominance....

3a) Ici je fait le tableau d'avancement, je trouve x1f = n(H3O+)

[H3O+] = 10^-ph = 6.3*10^-4 mol*L^-1

n(H3O+) = [H3O+]*V = 6.3*10^-6 = x1f

3b ) x1max = n(CH3COOH) = 2*10^-4 mol

c) 1f < x1max et tau= 3.15 %

d) n'ayant pas fait le diagramme en 2) je ne pouvait pas repondre...

III) Voir le fichier joint

IV)

1) Qr = [CH3CO2-]*[NH4+] / [NH3]*[CH3COOH]

Qri = 0 car les concentration des produits est initianalement nul .

2) Qri < Qr éq donc le système va évoluer dans le sens direct.

3) Ici j'ai fait le tableau d'avancement mais je n'arrive pas à determiner Qr éq en fonction de x3f

ce serait gentil de votre part de me corriger et de m'aider pour la fin de cet exo

/applications/core/interface/file/attachment.php?id=1130">img005.bmp

img005.bmp

michael03 · le 17 mai 2005

C'est le genre d'exo assez compliqué à explique sur un forum, à cause des diagrammes de prédominance et des tableaux qui sont impossibles à faire. Ce que tu as fait ne me paraît pas faux, mais tu peux aller sur le site de chimix.com il y a des exos corrigés, tu y trouveras peut être le même genre d'exercice que le tiens.

Bon courage

A+

italiano3 · le 17 mai 2005

salut,

on l'a corrigé ce matin en fait, et à part les chiffres significatifs ca allait.

j'aurais juste uen eptite question :

dans deux exos différents au moment du calcul de la conductivité, pour une equation on a pris la somme des produits de la conductivité molaire ionique par la concentration des réactifs et des produits

et dans un aute exo on a pris la somme de la multiplication de la conductivité molaire ionique par la concentration seulement pour les produits. Les cocnentrations et conductivité molaire ionique des réactifs n'ont pas été utilisé pour calculé rho.

Je voulais savoir quand faut il mettre les réactifs et quand ne faut il pas les mettre pour le calcul de rho ?

michael03 · le 17 mai 2005

J'ai partiellement compris ton problème.

Qu'appelles-tu "rho", carpour moi c'est la résistivité, mais ça n'a rien à voir, directement, avec la conductivité molaire ionique. Ca ne serait "sigma" que tu voudrais parler ???

Dans l'étude d'une courbe conductimétrique, le système évolue constamment, certaines fois, on étudie la courbe entière, d'autre fois on étudie une partie de la courbe. Soit la partie descendante ( les réactifs réagissent ), soit la courbe ascendante ( réaction terminée, mais un excès de réactif est ajouté ).

Quand tu étudies la courbe entière, il faut tenir compte de tout, quand tu n'étudies qu'une partie ( exemple des produits) tu ne tiens compte que de la conductivité molaire des produits.

Je ne sais pas si on s'est bien compris, si c'est le cas alors donnes-moi tes deux exemple d'exo, pour que je puisse y voir un peu plus clair. Il n'y a pas une histoire de précipitation dans l'un de tes exos ?

Bon courage

A+

italiano3 · le 17 mai 2005

oui c'etait bien sigma desolé.......

Il y a bien une histoire de precipité pour ler 1er exo ( intitulé chlorure d'argent : precipité et dissolution )

* L'équation est AgCl(s) = Ag+ + Cl-

( je saute une partie de l'exo )

On introduit 5mg de chorure d'argetn dans 1.0L d'eau pure.

f) La conductivité d'une solution aqeuse saturée de chlorure d'argent mesurée à 25° est sigma = 2*10^-4 mS.m^-1. En utilisant les conductivités molaires ioniques des ions en solutions ( ici c'est mentionné mais ca ne l'est pas tout le temps ) , montrer que les resultats des questions d et e sont en accord avec la valeur de la conductivité ci dessus.

Ici pour calculé la conductivité on a bien utilisé les conductivté molaires des produits et réactifs comme mentionné.

* Le 2e exo : "A propos de l'acide formique"

2. Exprimer la conductivité sigma de la solution d'acide formique à l'etat d'équilibre en fonction des conductivités molaire ioniques des ions presents et de la concentration en ion oxonium.

Ici on a juste utilisé des produits.

Est ce par rapport à "l'etat d'équilibre" mentionné dans l'enoncé.Ca me paraitrait logique mais je n'en suis pas sur

Merci

michael03 · le 17 mai 2005

Donc l'affaire est classée, en te forçant un peu tu aurai pu trouver la réponse toi-même...

AgCl(s) ----> Ag+(aq) + Cl- (aq)

Tu ne peux pas dire que AgCl possède une concentration, c'est les ions de la dissolution que tu peux mesurer, et voilà pourquoi tu ne peux utiliser que les conductivités molaire de Ag+ et de Cl-.

J'espère que tu m'as compris ?

A+

michael03 · le 17 mai 2005

"Au temps pour moi", j'ai regardé ta réponse un peu trop rapidement. Je ne vois pas trop où tu trouve des produit dans l'équation d'AgCl...

Pour l'acide méthanoïque, oui c'est à cause de l'équilibre, car tes produits initiaux ne conduisent pas l'électricité puisque c'est des corps purs:

H-COOH + H2O -----> H3O+ + H-COO-

Dans ce cas là, oui c'est la conductivité molaire de l'ion oxonium et méthanoate que tu calcules.

Pour AgCl, c'est l'équation que j'ai notée dans le message précédent, et hormis le calcul du nombre de mole initiaux et la solubilité du produit, je ne vois pas comment tu peux chercher une conductivité molaire ionique...

Bon courage

A+

italiano3 · le 17 mai 2005

je comprends mieux déja,

merci

bonne soirée

++

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