Baccalaureat 1999 chimie s.t.l (sciences et techniques de laboratoire)

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SESSION 1999 -ETUDE D’UN COUPLE ACIDE-BASE : HCOOH/HCOO Toutes les relations utilisées seront justifiées -2 -1 On dispose d’une solution aqueuse S de méthanoate de sodium de concentration C = 1,0×10 mol.L et d’une M M-2 -1solution ...

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Chimie-1999.doc

Bac STL CLPI – Chimie inorganique

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SESSION 1999

ETUDE D’UN COUPLE ACIDE-BASE : HCOOH/HCOO

-

Toutes les relations utilisées seront justifiées

On dispose d’une solution aqueuse

S

M

de méthanoate de sodium de concentration

C

M

= 1,0

×

10

-2

mol.L

-1

et d’une

solution aqueuse

S

A

d’acide chlorhydrique de concentration

C

A

= 1,0

×

10

-2

mol.L

-1

.

1.

Calculer le pH de la solution

S

A

.

2.

Étude de la solution

S

M

.

2.1. Écrire l’équation bilan de la réaction de l’ion méthanoate avec l’eau.

2.2. Donner l’expression de la constante d’équilibre K de cette réaction en fonction des concentrations.

2.3. Donner l’expression littérale de K en fonction de K

e

et de Ka, constante d’acidité du couple

HCOOH/HCOO

-

.

3.

On cherche maintenant à déterminer Ka.

Pour cela, on mélange un volume

V

M

= 20,0 mL de la solution

S

M

et un volume

V

A

= 10,0 mL de la solution

S

A

et on

mesure le pH de la solution

S

obtenue : on trouve pH = 3,8.

3.1. Écrire l’équation bilan de la réaction qui se produit lors du mélange.

3.2. En déduire pKa, puis Ka, pour le couple HCOOH/HCOO

-

; justifier les approximations utilisées.

3.3. Quelles sont les propriétés de la solution S?

Donnée (à 25 °C) :

Produit ionique de l’eau K

e

= 1,0

×

10

-14

ÉTUDE D’UNE REACTION DE PRECIPITATION

Le chlorure d’argent est un composé très peu soluble dans l’eau. Les expériences suivantes sont réalisées à la

température de 25°C.

1.

Calculer la solubilité du chlorure d’argent dans l’eau pure ; l’exprimer en mol.L

-1

puis en g.L

-1

.

2.

On filtre une solution saturée de chlorure d’argent. On ajoute à 450 mL de la solution limpide obtenue 50,0 mL

d’une solution de chlorure de sodium à 1,0

×

10

-1

mol.L

-1

.

2.1. Qu’observe-t-on ? Expliquer qualitativement l’effet de l’ajout de chlorure de sodium sur la solubilité du

chlorure d’argent.

2.2. Calculer, en mol.L

-1

, la nouvelle solubilité du chlorure d’argent dans ces conditions.

3.

On introduit 0,30 g de chlorure d’argent dans 450 mL d’eau pure, puis on ajoute 50,0 mL d’une solution

d’ammoniac à 1,00 mol.L

-1

.

3.1. On observe la disparition du chlorure d’argent solide : expliquer qualitativement le phénomène.

3.2. Calculer les concentrations de toutes les espèces présentes dans le mélange à l’équilibre.

Données (à 25 °C) :

Produit de solubilité :

Ks(AgCI) = 1,8

×

10

-10

Constante de dissociation de complexe :

Kd ([Ag(NH

3

)

2

+

]) = 4

×

10

-8

Masses molaires atomiques (en g.mol

-1

) :

Ag : 107,9

Cl : 35,5