EXERCICE I : À PROPOS DES ACIDES CHLORHYDRIQUE ET ÉTHANOIQUE (7 points)
Polynésie 2008 http://labolycee.org

Dans cet exercice, les solutions considérées sont prises à 25°C.

Lycéen passionné par la chimie, Mickaël se pose beaucoup de questions….

1. Mickaël s’interroge à propos des acides…

1. Définir un acide selon Brønsted.

2. Écrire l’équation de la réaction du chlorure d’hydrogène avec l’eau et celle de la réaction de l’acide éthanoïque avec l’eau.

1. 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. Déterminer la concentration des ions oxonium dans chacune des solutions.

2. On s’intéresse maintenant à la détermination du taux d’avancement.

2.2.1. En considérant un volume V = 1,00 L de solution aqueuse d’un acide HA, de concentration molaire en soluté apporté c, dresser le tableau d’avancement de la réaction de l’acide HA avec l’eau en le complétant avec les valeurs littérales de la concentration c, du volume V, de l’avancement x au cours de transformation et de l’avancement final xf.

2.2.2. Déterminer le taux d’avancement final de la réaction de l’acide HA avec l’eau en fonction du pH de la solution et de la concentration molaire c.

3. En déduire les valeurs numériques du taux d’avancement final de chacune des réactions associées aux transformations donnant les solutions S1 et S2. Conclure.

2. Mickaël veut connaître le comportement des solutions S1 et S2 par rapport à la dilution.

3.1. Décrire le mode opératoire pour préparer avec précision au laboratoire 100 mL de solution fille diluée 10 fois à