Les Acides Et Les Bases Corrigés Des Exercices - Mass Gainer

1y ago
13 Views
2 Downloads
3.96 MB
47 Pages
Last View : 8d ago
Last Download : 5m ago
Upload by : Ronan Garica
Transcription

Les acides et les basesCorrigés des exercicesTable des matièresTable des matières .1Acides-bases 1 : Acides et bases de Brønsted .2Acides-bases 2 : Acides et bases conjuguées .4Acides-bases 3 : Nomenclature des acides .6Acides-bases 4 : Chlorure d'hydrogène et acide chlorhydrique .7Acides-bases 5 : L'acide sulfurique .8Acides-bases 6 : L'acide phosphorique .9Acides-bases 7 : Les acides carboxyliques.10Acides-bases 8 : Hydroxydes et ammoniac .11Acides-bases 9 : Produit ionique de l'eau.13Acides-bases 10 : L'échelle du pH .15Acides-bases 12 : Constantes d'acidité et de basicité.19Acides-bases 13 : Dissociation des acides faibles en fonction du Ka .21Acides-bases 14 : Calcul du pH des solutions d’un acide ou d’une base dans l’eau .30Acides-bases 15 : La neutralisation.37Acides-bases 18 : Les solutions tampons .40Acides-bases 20 : Les dosages acido-basiques .44

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-BasesAcides-bases 1 : Acides et bases de Brønsted1Parmi les ions ci-dessous, indiquez :a) Ceux qui sont des acides selon Brønsted.b) Ceux qui sont des bases selon Brønsted.c) Ceux qui, selon les conditions, peuvent être des acides ou des bases selonBrønsted.F– ; NH4 ; O2- ; HSO4– ; CH3NH3 ; H2PO4– ; H– et HS–Réponses :Acides selon Brønsted : NH4 ; HSO4– ; CH3NH3 .Bases selon Brønsted : F– ; O2- ; H–.Amphotères : H2PO4– ; HS–.Remarque : du point de vue strict de l'échange du proton, HSO4– est amphotère.Mais, en pratique, H2SO4 est un acide tellement fort qu’on doit considérer sabase conjuguée HSO4– comme suffisamment négligeable pour ne pas êtrevraiment amphotère.2Indiquez les équations des réactions des acides ci-dessous avec la base H2O :a) HIb) HNO3c) HFRéponses :a)HI H2Ob)HNO3 H2Oc)HF H2OH3O I–H3O NO3–H3O F–3Complétez la phrase suivante : "lorsqu'un acide réagit avec l'eau, il y a toujours formation "Réponse :Lorsqu'un acide réagit avec l'eau, il y a toujours formation d'ions hydronium H3O .-2-

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-Bases4Indiquez les équations des réactions des bases ci-dessous avec l’acide H2O :a) HS–b) PH2–c) F–d) CH3NH2e) H–Réponses :a)HS– H2OOH– H2Sb)PH2– H2OOH– PH3c)F– H2Od) CH3NH2 H2Oe)H– H 2 OOH– HFOH– CH3NH3 OH– H25Complétez la phrase suivante : "lorsqu'une base réagit avec l'eau, il y a toujours formation "Réponse :Lorsqu'une base réagit avec l'eau, il y a toujours formation d'ions hydroxyde OH–.-3-

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-BasesAcides-bases 2 : Acides et bases conjuguées1Donnez la base conjuguée de chaque acide ci-dessous :a) HNO2b) CH2ClCOOHc) H3PO4d) H2PO4–Réponses :a) NO2–b) CH2ClCOO–c) H2PO4–d) HPO42-2Indiquez le couple acide / base conjuguée dans les réactions suivantes :H3O C6H5COO–CH3NH3 OH–H3O HCOO–a) C6H5COOH H2Ob)CH3NH2 H2Oc)HCOOH H2ORéponses :a) C6H5COOH / C6H5COO–b) CH3NH3 / CH3NH2c) HCOOH / HCOO–3Donnez la formule des bases conjuguées des acides ci-dessous, ainsi que le nom du selde sodium de la base conjuguée correspondante :a) acide acétiqueb) acide fluorhydriquec) acide phosphoreuxd) acide periodiqueRéponses :a) Formule de l'acide : CH3COOH. Formule de la base conjuguée : CH3COO–. Nom dusel de sodium correspondant : acétate de sodium.b) Formule de l'acide : HF. Formule de la base conjuguée : F–. Nom du sel de sodiumcorrespondant : fluorure de sodium.c) Formule de l'acide : H3PO3. Formule de la base conjuguée : H2PO3–. Nom du sel desodium correspondant : dihydrogénophosphite de sodium.d) Formule de l'acide : HIO4. Formule de la base conjuguée : IO4–. Nom du sel de sodiumcorrespondant : periodate de sodium.-4-

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-Bases4Donnez l'acide conjugué de chaque base ci-dessous :a) NH3b) HSO4–c) NaOHd) C2O42-Réponses :a) NH4 b) H2SO4c) H2Od) HC2O4–5Donnez la formule et le nom de l'acide conjugué correspondant aux composés cidessous :a) nitrite de potassiumb) dihydrogénophosphate de sodiumc) ammoniacd) eauRéponses :a) acide nitreux HNO2b) acide phosphorique H3PO4c) ion ammonium NH4 d) ion hydronium H3O 6Donnez la formule de trois particules ampholytes.Réponses :Par exemple, H2O, H2PO4– et HPO42-.-5-

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-BasesAcides-bases 3 : Nomenclature des acides1Quelle est la formule des corps suivants :a) nitrate d'ammoniumb) dihydrogénophosphate de potassiumc) hydrogénosulfate de calciumd) carbonate de sodiume) chlorure d'aluminiumRéponses :a) NH4NO3b) KH2PO4c) Ca(HSO4)2d) Na2CO3e) AlCl32Donnez le nom et la formule des acides conjugués des ions suivants :a) sulfureb) hydrogénocarbonatec) hydrogénophosphated) NO3–e) PO33Réponses :a) hydrogénosulfure HS–b) acide carbonique H2CO3c) dihydrogénophosphate H2PO4–d) acide nitrique HNO3e) hydrogénophosphite HPO32-3Quel est le nom des acides suivants :a) HClO4b) H2SO3c) HNO2d) H3PO4e) HBrRéponses :a) acide perchloriqueb) acide sulfureuxc) acide nitreuxd) acide phosphoriquee) acide bromhydrique-6-

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-BasesAcides-bases 4 : Chlorure d'hydrogène et acide chlorhydrique1Le chlorure d'hydrogène est-il un composé ionique ou un composé moléculaire ? Quel estson état d'agrégation dans les conditions normales de température et de pression ?Réponses :Le chlorure d'hydrogène est un composé moléculaire (il possède une liaison covalente).C'est un gaz dans les conditions normales de température et de pression.2Ecrivez l'équation de la réaction qui accompagne la mise en solution du chlorured'hydrogène dans l'eau.Réponse :HCl H2OH3O Cl–3Quelles espèces chimiques trouve-t-on dans une solution aqueuse d'acide chlorhydrique ?Réponse :Molécule : H2O.Ions : H3O , Cl– et très peu de OH–.4On ajoute une solution aqueuse d'acide chlorhydrique à une solution aqueuse d'hydroxydede calcium. Ecrivez l'équation de la réactionRéponse :2 HCl Ca(OH)2CaCl2 2 H2O5Que se passe-t-il quand on verse du nitrate d'argent dans une solution d'acidechlorhydrique ? Indiquez l'équation de la réaction.Réponse :Il y a la formation d'un précipité blanc de chlorure d'argent.AgNO3 (aq) HCl(aq)AgCl(s) HNO3 (aq)-7-

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-BasesAcides-bases 5 : L'acide sulfurique1Quelles sont les particules en présence dans une solution aqueuse d'acide sulfurique ?Réponse :Molécule : H2O.Ions : H3O , SO42- et très peu de OH–.Il n'y a pas de molécule H2SO4 ni d'ion HSO4– dans une solution diluée.2Quelle est la formule du sulfate de calcium et de l'hydrogénosulfate de calcium ?Réponses :Sulfate de calcium : CaSO4.Hydrogénosulfate de calcium : Ca(HSO4)2.3Comment mélange-t-on l'eau et l'acide sulfurique concentré ?Réponse :On verse toujours l'acide dans l'eau.4Quels sont les sels qui peuvent se former à partir de solutions d'acide sulfurique etd'hydroxyde de sodium ?Réponse :H2SO4 NaOHNaHSO4 H2Ohydrogénosulfate de sodiumH2SO4 2 NaOHNa2SO4 2 H2Osulfate de sodium-8-

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-BasesAcides-bases 6 : L'acide phosphorique1Pourquoi la force de l'acide phosphorique est-elle plus petite dans la deuxième étape de laprotolyse ("étape de dissociation") que dans la première ?Réponse :H3PO4 H2OH3O H2PO4–H2PO4– H2OH3O HPO42-Dans la première étape, on enlève un H à une molécule neutre, tandis que dans ladeuxième étape, on doit enlever un H à un ion chargé négativement, donc avec une forced'attraction électrostatique beaucoup plus grande.2Quelle est la formule du phosphate de calcium, de l'hydrogénophosphate de calcium et dudihydrogénophosphate de calcium ?Réponses :phosphate de calcium : Ca2 et PO43- Ca3(PO4)2.Hydrogénophosphate de calcium : Ca2 et HPO42- CaHPO4.Dihydrogénophosphate de calcium : Ca2 et H2PO4– Ca(H2PO4)2.-9-

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-BasesAcides-bases 7 : Les acides carboxyliques1a) Pourquoi une liaison H — Cl se scinde-t-elle beaucoup plus facilement qu'une liaisonC — H au contact de l'eau ?b) En solution aqueuse, HCOOH libère-t-il un proton (monoacide) ou deux (diacide) ?Réponses :a) La liaison H – Cl est une liaison plus polarisée à cause de la grande différence desdeux électronégativés (ENH 2,20 et ENCl 3,16 ΔEN 0,96), donc une liaisonplus fragile, les deux électrons étant plus proche du chlore. La rupture est ainsifavorisée pour donner H et Cl–. La liaison se casse avec H2O. La liaison C – H, quantà elle, n’est pas polarisée (ENH 2,20 et ENC 2,35 ΔEN 0,15), donc beaucoupplus solide.b) En solution aqueuse, un seul H peut quitter la molécule, celui qui est lié à un oxygène.HCOOH est donc un monoacide.2Indiquez les équations des réactions des acides ci-dessous avec la base H2O :a) CH3COOHb) C6H5COOHRéponses :a)CH3COOH H2OH3O CH3COO–b)C6H5COOH H2OH3O C6H5COO–3L'acide formique est l'acide carboxylique le plus simple. Quelle est sa formule de Lewis ?Réponse :OHCOH- 10 -

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-BasesAcides-bases 8 : Hydroxydes et ammoniac1a) Quelle est la base libérée lors de la dissolution du sel KOH dans l'eau ?b) Représentez cette dissolution à l'aide d'une équation.Réponses :a) La base libérée lors de la dissolution de KOH est l'anion hydroxyde.b)O –KOH "H"2 " K OH2 Si on dissout un peu d'oxyde de calcium dans l'eau, on obtient une solution basique.Cette dissolution est accompagnée d'une réaction chimique. Représentez la dissolutionproprement dite à l'aide d'une équation, puis la réaction chimique entre la base libérée etl'eau à l'aide d'une autre équation.Réponse :Ca2 (aq) O2-(aq)CaO(s)O2- H2OOH– OH–3On place côte à côte un flacon d'ammoniac concentré et un flacon de HCl concentré et onles ouvre. Au bout d'un moment, on voit apparaître des fumées blanches.Quelle est la réaction entre l'ammoniac et l'acide chlorhydrique ? Donnez l'équation.Pourquoi observe-t-on des fumées ?Réponses :L'ammoniac est gazeux à température ambiante, l'acide chlorhydrique également. Lesimple fait d'ouvrir les flacons va permettre aux deux gaz de s'échapper dans l'air. Lors ducontact des deux gaz, ils réagissent ensemble pour donner du chlorure d'ammonium :NH4 Cl–NH3 HClLes ions chlorures Cl– et ammonium NH4 se combinent immédiatement pour donner unsel solide NH4Cl, qui est une poudre blanche.Le chlorure d'ammonium est donc en suspension dans l'air : c'est pourquoi nous pouvonsle voir sous forme de fumée.- 11 -

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-Bases4a) Le NaNH2 est-il un composé ionique ou un composé moléculaire ?b) La dissolution de NaNH2 est accompagnée d'une réaction chimique. Représentez ladissolution proprement dite à l'aide d'une équation, puis la réaction chimique entre la baselibérée et l'eau à l'aide d'une autre équation.Réponses :a) Le NaNH2 est composé d’un métal (le sodium Na) et de deux non-métaux (l’azote N etl’hydrogène H), donc il s’agit d’un composé ionique, formé de deux ions (Na et NH2–).b)NaNH2Na NH2–Réaction : NH2– H2ONH3 OH–Dissolution :- 12 -

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-BasesAcides-bases 9 : Produit ionique de l'eau1Quelles sont les valeurs de CH3 O et de COH dans l'eau pure à 22 C ?Réponse :CH3O COH 10 7 mol L 12 Quelle est la valeur de Ke pour toute solution aqueuse diluée à 22 C ?Réponse :K e 10 14 mol2 L 23 Comment la vitesse de réaction (VR) de la réaction H3O OH–elle quand on ajoute un acide dans l'eau ?2 H2O varie-t-Réponse :La concentration de H3O va augmenter, donc la vitesse de réaction va augmenter.4Que vaut CH3 O dans une solution dans laquelle COH vaut 10-4 mol·L-1 ?Réponse :CH3O COH 10 14 CH3O 10 14 10 10 mol L 1 4105 Que vaut C dans une solution dans laquelle COH vaut 10-12 mol·L-1 ?H O3Réponse :CH3O COH 10 14 CH3O 10 14 10 2 mol L 1 1210 - 13 -

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-Bases6Que vaut COH dans une solution dans laquelle CH3 O vaut 10-3 mol·L-1 ?Réponse :CH3O COH 10 14 COH 10 14 10 11 mol L 1 3107 Que vaut COH dans une solution dans laquelle C vaut 10-9 mol·L-1 ?H O3Réponse :CH3O COH 10 14 COH 10 14 10 5 mol L 1 910 - 14 -

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-BasesAcides-bases 10 : L'échelle du pH1a) Comparez CH3 O des solutions acides avec CH3 Ode l'eau pure à 22 C. b) Comparez COH des solutions acides avec COH de l'eau pure à 22 C.Réponses :a) La concentration de H3O est plus grande que 10-7 mol·L-1 dans les solutions acides etégale à 10-7 mol·L-1 dans l'eau pure.b) La concentration de OH– est plus petite que 10-7 mol·L-1 dans les solutions acides etégale à 10-7 mol·L-1 dans l'eau pure.2a) Quel est le pH d'une solution dans laquelle Cb) Quel est le pH d'une solution dans laquelle CH3 O 0,01 mol·L-1 ?H3 O 0,012 mol·L-1 ?Réponses :pH log(CH3O )a) pH log(0,01) 2b) pH log(0,012) 1,92 3 est le pH d'une solution dans laquelle C 0,01 mol·L-1 ?a) QuelOHb) Quel est le pH d'une solution dans laquelle COH 0,012 mol·L-1 ?Réponses :pOH log(COH )pH pOH 14a) pOH log(0,01) 2 pH 14 2 12b) pOH log(0,012) 1,92 pH 14 1,92 12,08 4 Quel est le pH d'une solution de HCl 0,001 mol·L-1 ?Réponse :HCl est un acide qui se dissocie complètement. Donc pour 1 HCl, on obtiendra 1 H3O . Laconcentration en H3O est C 0,001 mol·L-1, ce qui fait le pH suivant :H3 OpH log(0,001) 3- 15

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-Bases5Quel est le pH d'une solution de NaOH 0,0001 mol·L-1 ?Réponse :NaOH est un sel qui se dissocie complètement dans l'eau. Donc pour 1 NaOH, onobtiendra 1 OH–. La concentration en OH– est COH 0,0001 mol·L-1. Comme on est enprésence d'une base, on ne peut pas calculer directement le pH, mais on doit passer parle pOH :pOH log(0,0001) 4 pH 14 4 106 certain vinaigre a un pH 2,8. Que valent C et C ?UnH3 OOHRéponse :CH3O 10 pH 1CH3O 10 2,8 0,00158 mol L pOH 14 pH et COH 10 pOH pOH 14 2,8 11,2 COH 10 11,2 6,310 10 12 mol L 1 7 est le pH approximatif du sang humain ? De la salive ? Du suc gastrique ?QuelRéponses :Sang humain : pH 7,4Salive : pH 7,2Suc gastrique : pH 1,88Un jus de citron a un pH 2,3. Calculez les concentrations en ions hydronium ethydroxyde.Réponse :CH3O 10 pH CH3O 10 2,3 5,012 10 3 mol L 1pOH 14 pH et COH 10 pOHpOH 14 2,3 11,7 COH 10 11,7 1,995 10 12 mol L 1 - 16 -

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-Bases9Complétez le tableau suivant :(en grisé et en italique les données de l’exercice)Réponses :SolutionCH3 O / mol·L-1pHCOH / 8,32 ,660·10-1211,78-13 HCl 6.10-3 mol·L-1H2SO4 6.10-3 mol·L-11,2·101,928,318·1012,08KOH 0,0003 mol·L-13,311·10-1110,483·10-43,52Na2O 0,62 g·L-15,012·10-1312,301,995·10-21,70-2Remarques : H2SO4 libère 2 H : CH O 2 CH SO 2 6 10 3 1,2 10 2 mol L 13 24 Pour Na2O, il faut d’abord calculer la concentration en mol·L-1 :C"0,62CNa 2O Na 2O 10 2 mol L 1MNa 2O62Ensuite, il faut tenir compte que Na2O produit 2 OH– : O2- H2O2 OH–COH 2 CNa 2O 2 10 2 mol L 110 Quel volume d'eau doit-on ajouter à 24 mL de solution de NaOH 0,3 mol·L-1 pour obtenirune solution à pH 11,8 ?Réponse :Il s’agit d’un problème de dilution : nous disposons d’un certains nombre de moles de OH–dans les 24 mL de NaOH 0,3 mol·L-1 auquelles il faudra ajouter de l’eau pour obtenir laconcentration C"OH correspondant à pH 11,8.Nous calculons le nombre de moles nOH dans les 24 mL de NaOH 0,3 mol·L-1 :nOH nOH COH VV 0,3 0,024 0,00720 molCOH nOH - 17 -

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-BasesEnsuite, nous calculons la concentration C"OH qu’on doit obtenir après la dilution :pOH 14 pH et COH 10 pOHpOH 14 11,8 2,2 C OH 10 2,2 0,00631 mol L 1Cela nous permet de calculer le volume final de la solution : C"OH V" nOH V" V" nOH C"OH 0,00720 1,141 L0,00631La solution finale devra donc faire 1,141 L. Or la solution avant la dilution était de 24 mL. Ilfaut donc ajouter le volume d'eau suivant : V V" V 1,141 0,024 1,117 Lajouté - 18 -

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-BasesAcides-bases 12 : Constantes d'acidité et de basicité1Classez, en utilisant la table des valeurs de Ka, les acides suivants par ordre de forcecroissante :NH4 H2 SHFH2SO4HIH3O NH4 H2 SHFH3O H2SO4HIRéponse :-1-10-8Ka / mol·L : 6·109,1·10-46,76·1055,51021092Classez, en utilisant la table des valeurs de Ka, les bases suivantes par ordre de forcedécroissante Ka (acide conjugé) :15,7411,9610,259,223,17-9pKb :-1,742,043,754,7810,8323Réponse :Remarque : Le pKb se calcule selon la formule pKa pKb 14.3Ecrivez la loi d'action de masse (LAM) de la dissolution de l'acide acétique dans l'eau.Comparez l'équation avec celle de la constante d'acidité : quelle différence ? Commentpeut-on l'expliquer ?Réponse :H3O CH3COO–CH3COOH H2OLoi d'action de masse :CH O CCH COO 33K CCH COOH CH O3Constante d'acidité :CH O CCH COO 33Ka CCH COOH23Dans la constante d'acidité, la concentration de l'eau n'apparaît pas. A températureidentique, la concentration de l'eau est pratiquement constante et égale à 55,556 mol·L-1.On place donc ce paramètre dans la constante d'équilibre, qui devient Ka. On l’appelle laconstante d'acidité.- 19 -

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-Bases4Expliquez la relation entre la constante d'acidité Ka et la constante de basicité Kb.Réponse :Pour un acide et sa base conjuguée, les constantes d'acidité et de basicité sontdirectement liées au produit ionique de l'eau. Ainsi :Ka . Kb Ke5Calculez le pKa des acides et les pKb des bases :a) Acide nitreux : Ka 5.10-4 mol·L-1.b) Cyanure d'hydrogène : Ka 3,2.10-8 mol·L-1.c) Ammoniac : Kb 1,58.10-5 mol·L-1.d) Sulfate de sodium : Kb 7,94.10-13 mol·L-1.Réponses :a) pKa 3,30.b) pKa 7,49.c) pKb 4,80.d) pKb 12,10.6Un acide possède un pKa 4,75. Quelle est sa constante d'acidité Ka ? De quel acides'agit-il ?Réponse :Ka 1,78.10-5 mol·L-1.Il s'agit de l'acide acétique.7a) Donnez l'équation de la réaction de l'acétate dans l'eau.b) Quel est le pKb de la base acétate ?Réponses :a)CH3COO– H2Ob)pKb 14 – pKaCH3COOH OH–pKb 14 – 4,75 9,25Kb 5,62.10-10 M.- 20 -

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-BasesAcides-bases 13 : Dissociation des acides faiblesen fonction du Ka1Sachant que l’acide fluorhydrique HF 0,1 mol·L-1 se dissocie à 7,9 %, calculez lesconcentrations en HF, F– et H3O à l’équilibre, et calculez la constante d’acidité Ka.Réponse :Puisque 7,9 % de HF est dissocié, la concentration en F– sera le 7,9 % de la concentrationinitiale Co de 0,1 mol·L-1.Nous sommes en présence d’un équilibre, donc nous pouvons raisonner de la mêmemanière que le chapitre précédent :CHF / mol·L-1CF / mol·L-1CH3O / mol·L-10,1010-70,1 – x (*) 0,10,1 7,9100x (*)0,17,91000,09210,0079Avant la dissolutionA l'équilibre RésolutionRésultats 10-7 x (*)10 7 0,17,91000,0079001 0,0079(*) x correspond au 7,9 % de la concentration initiale Co. A l’équilibre, nous avons donc :CHF 0,0921 mol·L-1CF 0,0079 mol·L-1 CH3O 0,0079 mol·L-1La constante d’acidité s’écrit :C CF K a H3OCHFNous pouvons donc calculer la constante d’acidité : Ka 0,0079 0,0079 6,776 10 4 mol·L-10,0921Dans les tables, on trouve la valeur Ka 6,76·10-4 mol·L-1. Notre calcul est en bon accordavec cette valeur. 2Sachant que NH3 0,1 mol·L-1 se protone à 1,3 %, calculez les concentrations en NH3,NH4 et OH- à l’équilibre, et calculez la constante de basicité Kb ainsi que le pKb.- 21 -

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-BasesRéponse :Puisque 1,3 % de NH3 capture un proton, la concentration en NH4 sera le 1,3 % de laconcentration initiale Co de 0,1 mol·L-1.Nous sommes en présence d’un équilibre, donc nous pouvons raisonner de la mêmemanière que la question précédente :CNH3 / mol·L-1CNH 4 / mol·L-1COH / mol·L-10,1010-70,1 – x (*) 0,10,1 1,3100x (*)10-7 x (*)0,11,31000,09870,0013Avant la dissolutionA l'équilibre RésolutionRésultats(*) x correspond au 1,3 % de la concentration initiale Co. A l’équilibre, nous avons donc : 10 7 0,11,31000,0013001 0,0013 CNH3 0,0987 mol·L-1CNH 4 0,0013 mol·L-1COH 0,0013 mol·L-1 La constante de basicité s’écrit : C C K b NH4 OHCNH3Nous pouvons donc calculer la constante d’acidité : Kb 0,0013 0,0013 1,712 10 5 mol·L-10,0987Dans les tables, on trouve la valeur Kb 1,66·10-5 mol·L-1. Notre calcul est en bon accordavec cette valeur.Le pKb sera :pK b logK b 4,773 Classezpar ordre croissant de pH les solutions de même concentration molaire des corpssuivants : ammoniac, hydroxyde de sodium, acide acétique, chlorure d’hydrogène,chlorure de sodium.Réponse :Le critère de tri est la constante d’acidité. Plus le Ka est petit et plus le pH sera grand. Pourles bases, on utilise le Ka de l’acide conjugué pour faire le tri.- 22 -

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-BasesPar ordre croissant, on obtient :AcideBaseKa / mol·L-1Chlorure d’hydrogène (HCl)Cl–107Acide acétiqueCH3COO–1,78·10-5Chlorure de sodium (ni acide, ni basique)***NH4 Ammoniac6,03·10-10H2 OHydroxyde de sodium1,8·10-16Remarques : Le chlorure de sodium NaCl n’est ni acide, ni basique. Le pH d’une solution deNaCl est égal à 7. C’est la frontière entre les deux acides et les deux bases listéesdans cet exercice. L’hydroxyde de sodium libère OH– dans l’eau. Donc on prend la valeur du Kacorrespondant à l’acide conjugué H2O.4Les couples acido-basiques suivants ont pour pKa :CH3COOH / CH3COO– :CH2ClCOOH / CH2ClCOO– :CHCl2COOH / CHCl2COO– :CCl3COOH / CCl3COO– :pKa 4,8pKa 2,9pKa 1,3pKa 0,7Classez les acides du plus faible au plus fort. Que peut-on dire de l’influence de lasubstitution des atomes d’hydrogène H du groupement méthyle –CH3 de l’acide acétiquepar des atomes de chlore Cl ?Réponse :Classement des acides du plus faible au plus fort :CH3COOH – CH2ClCOOH – CHCl2COOH – CCl3COOHL’atome de chlore est plus électronégatif (EN 3,1) que celui de l’oxygène (EN 3,5). Laliaison C–Cl est polarisée (ΔEN 0,8), alors que la liaison C–H ne l’est pas (ΔEN 0,4).La polarisation de la liaison C–Cl a en fait une influence sur toute la molécule :δ ClOδ HCCOHHLa présence d’un chlore va favoriser la rupture de la liaison O–H du groupe carboxyle,donc augmenter le pourcentage de déprotonation. C’est pourquoi l’acide chloroacétiquesera plus fort que l’acide acétique.- 23 -

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-BasesLorsqu’on remplace deux H par deux Cl, l’effet sera doublé, d’où augmentation de la forcede l’acide, ce que montre la diminution du pKa.δClO2 δ δClCCOHHTrois H remplacés par des Cl triplera l’effet de la polarisation.δClO3 δ δClCCOHδ-H5Le pKa de l’acide formique est 3,75. Les affirmations suivantes sont-elles justes oufausses ? Justifiez les réponses sans calcul.a) Une solution d’acide formique a un pH plus faible qu’une solution chlorhydriquede même concentration molaire.b) L’acide acétique, de pKa 4,75, est plus faible que l’acide formique.c) Une solution de formiate de sodium est neutre.Réponses :a) C’est vrai.L’acide chlorhydrique est un acide fort, donc entièrement dissocié. L’acide formique estun acide faible, partiellement dissocié. A concentration identique d’acide, le nombre deH qui est libéré sera plus petit pour l’acide formique que pour HCl, donc le pH seraplus faible.b) C’est vrai.Lorsque le pKa augmente, la force de l’acide diminue.c) C’est faux.Le formiate est une base faible (pKb 10,25), donc le pH sera supérieur à 7.6On dissout 0,07 mole d'acide acétique dans 500 ml de solution. Quel est le pH de lasolution sachant que 15 molécules d'acide acétique sur 1000 sont dissociées ?Réponse :D’abord, il faut calculer la concentration initiale Co d’acide acétique :Co n 0,07 0,14 mol·L-1V 0,5- 24 -

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-BasesComme 15 molécules sur 1000 sont dissociées, on trouve CH3O , puis le pH :CH3O 1515Co 0,14 0,0021 mol·L-110001000pH log CH3O 2,68 7 solution aqueuse 2,0·10-1 mol·L-1 de méthylamine CH3NH2 a un pH 12.Unea) Quel serait le pH d'une solution aqueuse d'hydroxyde de potassium de mêmeconcentration ? Que peut-on dire de la réaction d'ionisation de la méthylaminedans l'eau ?b) Faites le bilan qualitatif des espèces présentes dans la solution aqueuse deméthylamine.c) Calculez les concentrations de toutes les espèces chimiques recensées.Réponses :a) KOH est une base forte, donc complètement dissociée : CKOH COH .CKOH 2,0 10 1 mol·L-1COH 2,0 10 1 mol·L-1 pOH log COH 0,70pH 14 pOH 13,30Comme le pH est plus petit pour la méthylamine, on peut dire que la réaction d’ionisation dans l’eau est incomplète. Nous sommes donc en présence d’une base faible.b) Puisque la méthylamine est une base faible, nous avons un équilibre. Il y a donc lesespèces suivantes dans la solution aqueuse :CH3NH2, CH3NH3 , OH–, H2O, H3O .c) Calcul des concentrations des espèces listées ci-dessus :CH3O 10 pH 10 12 mol·L-1pOH 14 pH 14 12 2 COH 10 pOH 10 2 mol·L-1L’électroneutralité devant être respectée, nous pouvons écrire :CCH3NH 3 CH3O COH CCH3NH 3 COH CH3O 10 2 10 12 10 2 mol·L-1Finalement, par un bilan de masse, on obtient :CCH3NH2 Co CCH3NH 3 2,0 10 1 10 2 0,19 mol·L-1- 25 -

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-BasesRécapitulation des résultats :CH3O 10 12 mol·L-1COH 10 2 mol·L-1 CCH3NH 3 10 2 mol·L-1 CCH3NH2 0,19 mol·L-1 CH2O 55,556 mol·L-18 En utilisant la table des constantes d’acidité du Formulaire, prévoyez si les réactionsacido-basiques ci-dessous sont complètes ou à l’équilibre :a) H3O NH3NH4 H2Ob) CH3COO– NH4 CH3COOH NH3 c) HCN H2OH3O CN–d) H3O CO32HCO3– H2Oe) H3O HCO3–H2CO3 H2O –f) H3O ClH2O HClRéponses :a) H3O NH3NH4 H2O :H3O H 2OpKa -1,74NH4 NH3pKa 9,22Le couple acido-basique forme un « S » : la réaction est complète.b) CH3COO– NH4 CH3COOHNH4 CH3COOH NH3 :CH3COO–pKa 4,75NH3pKa 9,22Le couple acido-basique forme un « Z » : la réaction est à l’équilibre.- 26 -

Lycée Denis-de-Rougemontc) HCN H2OOS Chimie - Corrigé Acides-BasesH3O CN– :H3O H 2OpKa -1,74HCNCN–pKa 9,22Le couple acido-basique forme un « Z » : la réaction est à l’équilibre.d) H3O CO32H3O HCO3–HCO3– H2O :H 2OpKa -1,74CO32-pKa 10,25Le couple acido-basique forme un « S » : la réaction est complète.e) H3O HCO3–H3O H2CO3H2CO3 H2O :H 2OHCO3–pKa -1,74pKa 6,35Le couple acido-basique forme un « S » : la réaction est complète.f) H3O Cl–H2O HCl :HClCl–H3O H 2OpKa -7pKa -1,74Le couple acido-basique forme un « Z » : la réaction est à l’équilibre.- 27 -

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-Bases9En examinant la table des constantes d’acidité du Formulaire, prévoyez de manièrequalitative si les réactions acido-basiques ci-dessous seront complètes ou à l’équilibre :a) CH3COOH et F–b) OH– et HNO2c) H3O et HCOOHd) H3O et HCO3–e) HCOO– et NH4 f) OH– et SO32g) H2S et OH–Réponses :a) CH3COOH F–?HFCH3COOHF–pKa 3,17CH3COO–pKa 4,75Le couple acido-basique forme un « Z » : la réaction aura lieu préférentiellement dedroite à gauche (). Donc la réaction sera à l’équilibre.b) OH– HNO2?HNO2H 2ONO2–pKa 3,34OH–pKa 15,74Le couple acido-basique forme un « S » : la réaction aura lieu préférentiellement degauche à droite (). Donc la réaction sera complète.c) H3O HCOOHH3O HCOOH?H 2OHCOO–pKa -1,74pKa 3,75Il n’y a pas de couple acido-basique : H3O et HCOOH sont deux acides. Donc, dansce cas précis, il n’y aura pas de réaction.- 28 -

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-Basesd) H3O HCO3–?H3O H 2OHCO3–H2CO3pKa -1,74pKa 6,35Le couple acido-basique forme un « S » : la réaction aura lieu préférentiellement degauche à droite (). Donc la réaction sera complète.e) HCOO– NH4 ?HCOOHNH4 HCOO–pKa 3,75NH3pKa 9,22Le couple acido-basique forme un « Z » : la réaction aura lieu préférentiellement dedroite à gauche (). Donc la réaction sera à l’équilibre.f) OH– SO32-?HSO3–H 2OSO32-pKa 7,21OH–pKa 15,74Il n’y a pas de couple acido-basique : OH– et SO32- sont deux bases. Donc, dans cecas précis, il n’y aura pas de réaction.g) H2S OH–?H 2SHS–pKa 7,04H 2OOH–pKa 15,74Le couple acido-basique forme un « S » : la réaction aura lieu préférentiellement degauche à droite (). Donc la réaction sera complète.- 29 -

Lycée Denis-de-RougemontOS Chimie - Corrigé Acides-BasesAcides-bases 14 : Calcul du pH des solutions d’un acide oud’une base dans l’eau1Calculez le pH des solutions suivantes :a) HBr 0,1 mol·L-1b) KOH 0,1 mol·L-1c) CH3C

Lycée Denis-de-Rougemont OS Chimie - Corrigé Acides-Bases - 5 - 4 Donnez l'acide conjugué de chaque base ci-dessous : a) NH 3 c) NaOH b) HSO 4 - d) C 2O 4 2-Réponses : a) NH 4 c) H 2O b) H 2SO 4 d) HC 2O 4 - 5 Donnez la formule et le nom de l'acide conjugué correspondant aux composés ci-

Related Documents:

2. Describe the common properties of acids and bases 3. Identify acids and bases using indicators, pH papers 4. Name some common lab acids and bases, acids at and bases at home 5. Describe reactions of acids with metals, bases and carbonates 6. Describe the application of acids, bases and p

5'-TTT GGC CCA AAG CAT -3' - Déterminer la séquence et la polarité de l'ARNm 5'-UUU GGC CCA AAG CAU -3' - Déterminer la séquence des acides aminés résultant de la traduction de l'ARNm : Phe-Gly-Pro-Lys-His - Donner la séquence d'acides aminés de la protéine codée par les différentes séquences mutées suivantes :

_7. Which statement describes an alternate theory of acids and bases? (1) Acids and bases are both H acceptors. (2) Acids and bases are both H donors. (3) Acids are H acceptors, and bases are H donors. (4) Acids are H donors, and bases are H acceptors. _8. Which substance is the

Properties of Bases Bases are caustic –meaning they can burn your skin Bases have a soapy, slimy feel Bases have a bitter taste Bases conduct electricity Bases are neutralized by acids

Essais interlaboratoires Mesures de l'a w, pH, acides acétique et lactique sur des gelées, fromage râpé, salami, chorizo et jus de viande Circuit juin - août 2009 Martine CARLIER , Pauline BERAHA, Véronique ZULIANI . IFIP Maisons-Alfort, le 14 août 2009 Rapport Iaw-2009 2/80 L .

Les cahiers d'écriture Les cahiers d' ecriture Coréen Les bases Coréen Les bases Les cahiers d'écriture LE CORÉEN AUX ÉDITIONS ASSIMIL COLLECTION GUIDES DE CONVERSATION Coréen COLLECTION SANS PEINE Le Coréen alphabet os s mots Coréen Les bases www.assimil.com DANS LA MÊME COLLECTION 9,90 ISBN 978-2-7005-0699- L'auteure .

Unit 11 Objectives: Acids & Bases Acid-Base Nomenclature Content Objectives: I can name ionic compounds containing acids, and bases, using (IUPAC) nomenclature rules. I can write the chemical formulas of acids and bases. Criteria for Success: I can identify an acid as a binary acid or an oxyacid. I can name common binary acids, oxyacids, and bases given their chemical formula.

Details:Reading Comprehension Practice Test 8 . Section 33: Sec Thirty Three (319 to 324) Details:Reading Comprehension Practice Test 9 . Section 34: Sec Thirty Four (325 to 334) Details:Comma Practice Test Questions . Section 35: Sec Thirty Five (335 to 355) Details:Grammar Practice Questions . Section 36: Sec Thirty Six (356 to 365) Details:Noun Practice Quiz . Section 37: Sec Thirty Seven .