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Problème
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Problème





43
Identifier un couple acide-base

RAI/ANA : Construire un raisonnement
REA : Appliquer une formule

D’après le sujet Bac S, Antilles, 2003.

On dispose au laboratoire des acides suivants : acide nitrique HNO3(aq)\text{HNO}_3\text{(aq)}, acide méthanoïque HCOOH(aq)\text{HCOOH(aq)} et acide cyanhydrique HCN(aq)\text{HCN(aq)}. Malheureusement, les étiquettes ont été perdues.
On réalise une mesure de la conductivité et du pH\text{pH} d’une solution à 1,0×1021{,}0 \times 10^{-2} mol·L-1 en acide apporté. C’est un acide faible inconnu. Lors de sa mise en solution, seul l’acide noté AH\text{AH} réagit avec l’eau.
On immerge la cellule du conductimètre dans 200200 mL de solution. On obtient σexp=53,4\sigma _{\text{exp}} = 53{,}4 mS·m-1.
La mesure du pH\text{pH} de la solution a été égarée. Trois valeurs sont proposées : pH1=2,89\text{pH}_1 = 2{,}89, pH2=2,00\text{pH}_2 = 2{,}00 et pH3=1,63\text{pH}_3 = 1{,}63.

Retrouver le schéma de Lewis de l’acide faible étudié en détaillant le raisonnement suivi.
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Formes
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Doc. 1
Acides forts ou faibles

Un acide est dit « fort » lorsque sa réaction avec l’eau est totale. C’est le cas de l’acide nitrique HNO3(aq)\text{HNO}_3\text{(aq)}. Dans le cas inverse, on parle d’acide « faible ».

Doc. 2
Conductivité d’une solution

La conductivité d’une solution représente la capacité de cette solution à conduire le courant. Plus elle est élevée, plus la solution est conductrice. Ce sont les ions contenus dans une solution qui sont responsables de sa conductivité, mais tous les ions ne conduisent pas le courant de la même façon. La conductivité molaire ionique λi\lambda_i indique la manière dont chaque ion conduit le courant.
La conductivité σ\sigma d’une solution est liée à la concentration effective des espèces chargées en solution [Xi][\text{X}_\text{i}] par la relation suivante :

σ=i=1nλi[Xi]\sigma = \displaystyle\sum_{i=1}^{n} \lambda_{i} \cdot \left[\text{X}_\text{i}\right]

σ\sigma : conductivité de la solution (mS·m-1)
λ\lambda : conductivité molaire ionique de l’espèce
Xi(aq)\text{X}_\text{i}\text{(aq)} (mS·m2·mol-1)
[Xi][\text{X}_\text{i}] : concentration de l’espèce Xi(aq)\text{X}_\text{i}\text{(aq)} (mol·m-3)

Doc. 3
Conductivités molaires ioniques

Formule H3O+\text{H}_3\text{O}^+ NO3\text{NO}^{-}_3 HCOO\text{HCOO}^- HO\text{HO}^- CN\text{CN}^-
Conductivité molaire ionique λ\bm{\lambda} (mS·m2·mol-1) 35,5 7,14 5,46 19,9 7,80

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44
Lingettes au citron

REA : Utiliser un modèle
RAI/MOD : Modéliser une transformation

La triméthylamine(CH3)3N (\text{CH}_3)_3\text{N} est une amine volatile qui se dégage parfois du poisson et lui confère une forte odeur. Sous sa forme acide, cette amine n’est pas odorante.

1. Identifier les groupes caractéristiques de l’acide citrique et de la triméthylamine.


2. Justifier le terme « triacide » de l’acide citrique.


3. Déterminer les trois couples acide-base issus de cet acide.


4. Parmi les espèces appartenant à ces couples, certaines sont amphotères. Préciser lesquelles.


5. Justifier l’utilisation de lingettes au citron à table pour se débarrasser de l’odeur de poisson sur les mains, en s’appuyant sur l’équation d’une réaction.
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Acide citrique

Acide citrique

Le jus de citron contient environ 66 g d’acide citrique C6H8O7(aq)\text{C}_6\text{H}_8\text{O}_7\text{(aq)} pour 100100 g de jus de citron. L’acide citrique est un triacide.
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