Chapitre 1
Problèmes à résoudre
Modélisation des transformations acide-base
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43Identifier 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 \text{HNO}_3\text{(aq)}, acide méthanoïque \text{HCOOH(aq)} et acide cyanhydrique \text{HCN(aq)}. Malheureusement, les étiquettes ont été perdues.
On réalise une mesure de la conductivité et du \text{pH} d'une solution à 1{,}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 \text{AH} réagit avec l'eau.
On immerge la cellule du conductimètre dans 200 mL de solution. On obtient \sigma _{\text{exp}} = 53{,}4 mS·m-1.
La mesure du \text{pH} de la solution a été égarée. Trois valeurs sont proposées : \text{pH}_1 = 2{,}89, \text{pH}_2 = 2{,}00 et \text{pH}_3 = 1{,}63.
Retrouver le schéma de Lewis de l'acide faible étudié en détaillant le raisonnement suivi.
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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 \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 \lambda_i indique la manière dont chaque ion conduit le courant.
La conductivité \sigma d'une solution est liée à la concentration effective des espèces chargées en solution [\text{X}_\text{i}] par la relation suivante :
La conductivité \sigma d'une solution est liée à la concentration effective des espèces chargées en solution [\text{X}_\text{i}] par la relation suivante :
\sigma = \displaystyle\sum_{i=1}^{n} \lambda_{i} \cdot \left[\text{X}_\text{i}\right]
\sigma : conductivité de la solution (mS·m-1)
\lambda : conductivité molaire ionique de l'espèce
\text{X}_\text{i}\text{(aq)} (mS·m2·mol-1)
[\text{X}_\text{i}] : concentration de l'espèce \text{X}_\text{i}\text{(aq)} (mol·m-3)
\lambda : conductivité molaire ionique de l'espèce
\text{X}_\text{i}\text{(aq)} (mS·m2·mol-1)
[\text{X}_\text{i}] : concentration de l'espèce \text{X}_\text{i}\text{(aq)} (mol·m-3)
Doc. 3
Conductivités molaires ioniques
| Formule | \text{H}_3\text{O}^+ | \text{NO}^{-}_3 | \text{HCOO}^- | \text{HO}^- | \text{CN}^- |
|---|---|---|---|---|---|
| Conductivité molaire ionique \bm{\lambda} (mS·m2·mol-1) | 35,5 | 7,14 | 5,46 | 19,9 | 7,80 |
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44Lingettes au citron
✔ REA : Utiliser un modèle
✔ RAI/MOD : Modéliser une transformation
La triméthylamine (\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.
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.
Doc.
Acide citrique
Le jus de citron contient environ 6 g d'acide citrique \text{C}_6\text{H}_8\text{O}_7\text{(aq)} pour 100 g de jus de citron. L'acide citrique est un triacide.
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