4TS

Devoir surveillé N°4

Mardi 25/01/2011

Nom et Prénom :
La présence systématique des unités ainsi que le respect du nombre de chiffres significatifs sera valorisé de 0,5 point. 0,25 0,25

Exercice 1 : A propos des acides chlorhydrique et éthanoïque (7 points)
Lycéen passionné par la chimie, Mickaël se pose beaucoup de questions…. Mickaël se demande si deux solutions d’acides différents, mais de même concentration, ont le même pH. Il dispose d’une solution de chlorure d’hydrogène (acide chlorhydrique) S1 et d’une solution d’acide éthanoïque S2 de même concentration en soluté apporté c = 1,00.10 -2 mol.L-1 . Il mesure un pH de 2,0 pour S1 et un pH de 3,4 pour S2. Mickaël réfléchit à l’interprétation de ces résultats… 1. Mickaël veut connaître le comportement des solutions S 1 et S2 par rapport à la dilution.
1.1. Décrire le mode opératoire pour préparer avec précision au laboratoire 100 mL de solution fille diluée 10 fois à partir d’une solution mère.
0.75

La mesure du pH des solutions filles obtenues donne 3,0 pour l’acide chlorhydrique et 3,9 pour la solution d’acide éthanoïque.
1.2. Dans la solution obtenue après dilution, dans chaque cas, la concentration des ions oxonium at-elle été divisée par 10 ? Justifier.
0.75

2. Mickaël découvre une relation remarquable entre les concentrations d’espèces chimiques en solution …
2.1. Donner l’expression du quotient de réaction à l’équilibre de la réaction entre l’acide éthanoïque S2 de concentration c = 1,00.10-2 mol.L -1et l’eau. Puis la calculer. (On pourra s’aider du tableau d’avancement suivant) Équation de la réaction État Initial En cours Final final si totale Avancement 0 x xf xmax HA(aq) n(HA) en mol + H2O(l) n(H2O) en mol Excès Excès Excès Excès = H3O+(aq) n(H3O+) en mol + A–(aq) n(A-) en mol
1

2.2. Aux incertitudes expérimentales près, on constate que l’on obtient la même valeur pour la solution diluée 10 fois. Quel nom donne-t-on à cette valeur caractéristique du couple