H2O

Nom et Prénom :
Interrogation de chimie – TS1 – 12 novembre 2015
Exercice n°1 : (toutes les questions sont indépendantes) (12 pts)
1. Rappeler la définition d’une base au sens de Brönsted. (1 pt)
2. Compléter le tableau suivant, directement sur cet énoncé: (0,25 par réponse soit 4,5 pts)
Acide
Base
Couple
Demi-équation associée
CH3COOH
CH3COO-
CH3COOH/ CH3COO-
H2O
HO-
H2O/ HO-
C6H5COOH
C6H5COO-
C6H5COOH/ C6H5COO-
C6H5COOH
CO2,H2O
HCO3-
CO2,H2O/HCO3-
CO2,H2O
H3O+
H2O
H3O+/ H2O
H3O+
H CO3-
CO32-
H CO3-/CO32-
CH3COOH
+
CH3COO-+
H
H2O
HO- + H+
+
C6H5COO-+
H
HCO3-+ H+
H2O + H+
H CO3-
CO32- + H+
3. Reconnaître (directement sur cet énoncé) les couples acide/base qui interviennent dans les réactions acidobasiques suivantes : (0,5 pt par couple soit 2pts)
a. HCO2H(aq) + HO-(aq)
b. Br-(aq) + H3O+(aq)
HC
(aq)
+ H2O(l)
HCO2H(aq)/ HC
-
et H2O(l) / HO-(aq)
(aq)
H3O+/ H2O et HBr(aq) / Br-(aq)
HBr(aq) + H2O(l)
4. Ecrire (directement sur cet énoncé) l’équation de la réaction de chacune des espèces suivantes avec l’eau, en
utilisant le bon symbolisme ou
: (0,5 pt par équation soit 1pts)
a. Méthylamine CH3NH2, base faible.
CH3NH2(aq) + H2O(l)
b. Ion hydrogénosulfite HS
-
, acide faible.
HS
(aq)
+ H2O(l)
CH3N
S
(aq)
(aq)
+ HO-(aq)
+ H3O+(aq)
5. Dans la liste suivante, quelles sont la ou les réaction(s) qui est (sont) une (des) réaction(s) acido-basique(s) ?
(entourer la ou les bonne(s) réponse(s) directement sur cet énoncé)
a. C6H8O6 (aq) + I2 (aq)
C6H6O6(aq) + 2 I- (aq) + 2 H+(aq)
b. I2 (aq) + 2 S2
S4
(aq)
(aq) + 2 I (aq)
c. 5 H2C2O4 (aq) + 2 Mn
d. CH3C
(aq)
-
+ H3O+ (aq)
(aq)
+ 6 H+ (aq)
2 Mn2+ (aq) + 2H2O (l) + 10 CO2 (aq)
CH3CO2H (aq) + H2O (l) (0,5 pt)
6. Le suc gastrique produit par les cellules de l’estomac est une solution aqueuse de chlorure d’hydrogène HCl
(acide fort) dont le pH vaut pH1 = 1,5.
Déterminer le facteur de dilution du suc gastrique dans l’estomac lorsque son pH est égal à pH2 =3,0. (2 pts)
Le chlorure d’hydrogène est un acide fort donc
= c (concentration en soluté apporté)
-pH
Et
= c = 10
c1 = concentration pour un pH de 1,5
C2 = concentration pour un pH de 3 ,0
F = facteur de dilution
F=
= 101,5 = 31,6
F=
=
32
7. Dans l’intestin, la digestion des protéines s’effectue à un pH égal à 8,0.
Déterminer la concentration des ions hydroxyde dans l’intestion.
Données : à 37°C, pKe = 13,7.
=
=
= 10-5,7 = 2,0x 10-6 mol/L (1 pts)
=
Exercice n°2 : (3 pts)
L’acide lactique est un acide carboxylique de formule CH3 – CH(OH) – COOH. Il s’agit d’un acide faible. Le pKa du
couple vaut 3,9.
1. Donner la formule de la base conjuguée de l’acide lactique. CH3 – CH(OH) – COO(0,5 pt)
2. Ecrire le couple acide/base correspondant. CH3 – CH(OH) – COOH / CH3 – CH(OH) – COO(0,5 pt)
3. Ecrire l’expression de la constante d’acidité Ka associée à ce couple.
Ka =
–
-
–
–
(0,5 pt)
–
4. Etablir le diagramme de prédominance correspondant. (1 pt)
0
pKa =3,9
14
pH
CH3 – CH(OH) – COO- prédomine
CH3 – CH(OH) – COOH
prédomine
5. Le pH du lait frais est voisin de 6,5. Quelle est l’espèce prédominante dans le lait frais ?
pH>pKa donc d’après le diagramme de prédominance la base CH3 – CH(OH) – COO- prédomine (0,5 pt)
Exercice 3: (5 pts)
Une solution aqueuse S d’acide bromhydrique est obtenue en faisant réagir du bromure d’hydrogène avec de l’eau,
selon la réaction d’équation :
HBr(aq) + H2O(l)
Br-(aq) + H3O+(aq)
Le pH de la solution S, sa concentration molaire en soluté apporté et son volume valent respectivement :
pH = 2,6 , c = 2,51 x10-3 mol/L et V = 50,0mL.
1. Compléter le tableau d’avancement de la réaction.(directement sur cet énoncé) (1 pt)
Equation de la réaction
Etat du
système
Avancement
(
)
Quantités de matière en mol
Etat initial
En cours de
transformation
Etat final
(1 pt pour le calcul de n0 )
2. Calculer l’avancement maximal xmax puis l’avancement final xf de la réaction. (1 pt par avancement soit 2pts )
3. La réaction étudiée est-elle totale ? Comment cela se traduit-il dans l’écriture de la réaction ? (1 pt)